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化学生物絮凝工艺中化学、生物作用的抑制作用分析

时间:2015-11-13  作者:王建伟 孙力平
当Fe3+和AI3+离子过多的时候,基质内的离子强度增加,就影响到这些基体的生长环境;过多的离子可能会过多地黏附于基体的表面,和基体发生不利的物理、化学作用(如影响基体的物质交换作用),影响到其对水体中的有机颗粒的正常的代谢活动,降低了各个污染物的去除量或者去除效率。另外,混凝剂的量过大时,生成的絮体的量也较多,生物体表面聚集的这些絮体的可能性也就愈大,这些絮体颗粒和生物体可能带有异性的电荷,发生吸附,造成絮体颗粒黏附在生物体的表面,这样就会造成絮体和有机颗粒的接触机会的下降,降低微生物细胞对有机物的吸附效果,影响颗粒物质的传质扩善作用。

 

其次,由于一些微生物的生命活动需要的能量,是由下式反应提供的:

ATP - ADP +PO43 +E.

(E代表此反应过程所释放的能量,用于参与生物体的一切生命活动)。同时此反应还是可逆的过程,微生物在降解有机物、合成生物体的时候还必须合成ATP,储备能量。这必须要有必要量的PO43 。但是进入达到生物体细胞内的Fe3+,有可能与PO43 离子生成沉淀。这就较少了生物体内合成储备能量物质的ATP的基质PO43- 。这就会减少了生物生命活动的能源基础,因而影响到生物的生理活性,降低其降解有机物的功能。

由于Fe3+还具有一定的氧化性,它不仅可以降低生物细胞内的酶的生物活性,而且在其通过细胞膜自由扩散进入到细胞内部时,它可以氧化它所触及到的载体蛋白质。即使是部分Fe3+黏附于细胞膜的表面,由于这些蛋白质可以自由地移动于细胞膜的磷脂双分子层之间,因而部分可以到达细胞膜外表面,被Fe3+离子所氧化。通过以上两种情况下的化学氧化作用,使这些具有运输功能蛋白质变质失活,丧失其作为有机物质、代谢产物进出生物细胞载体的作用,降低微生物体的生物活性,因而削弱了对水体污染物质的吸附、降解作用。

3结论

由于化学生物絮凝工艺中化学和生物絮凝的协同作用,该工艺的处理效果比化学强化处理工艺更优,有广泛的应用前景。但在较高投加量下,虽然处理效果有所提高,但二者的协同作用相对降低,协同性能下降。说明化学作用和生物作用即存在协同作用,也存在相互的抑制作用;这两种作用和它们的投加量存在一定的关系,二者随着剂量的增加而增强,但是增加趋势应有所不同。低投加量时,两种作用相对不大,但协同作用远大于抑制作用,使二者显现出较好的协同效果。当投加量增大时,两种作用都增加,但是抑制作用的增加要快于协同作用,而且还会影响到协同作用,抑制作用表现明显。因而使协同作用相对下降,协同效果相对减弱。


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