在污水生物處理領(lǐng)域，活性污泥法是一種廣泛應(yīng)用的處理技術(shù)，而溶解氧（DO）作為其中一個(gè)關(guān)鍵因素，對(duì)活性污泥的性能和處理效果有著至關(guān)重要的作用。當(dāng)溶解氧過高時(shí)，會(huì)對(duì)活性污泥產(chǎn)生多方面的影響。

對(duì)微生物活性和群落結(jié)構(gòu)的影響

微生物代謝失衡

活性污泥中的微生物主要依靠有氧代謝來分解有機(jī)污染物。在正常溶解氧水平下，微生物的呼吸作用能夠有條不紊地進(jìn)行，底物氧化和能量產(chǎn)生處于穩(wěn)定狀態(tài)。然而，當(dāng)溶解氧過高時(shí)，微生物的有氧代謝會(huì)過度活躍。例如，細(xì)菌體內(nèi)參與呼吸作用的酶類會(huì)以更高的速率催化反應(yīng)，導(dǎo)致底物的消耗速度異常加快。這可能使微生物在短時(shí)間內(nèi)大量消耗有機(jī)污染物，但同時(shí)也會(huì)引發(fā)一系列問題。微生物可能無法及時(shí)將代謝產(chǎn)物排出體外，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物積累，對(duì)微生物自身產(chǎn)生毒性作用。而且，過高的代謝速率可能破壞微生物生長(zhǎng)周期的平衡，使其無法正常地從對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期過渡到穩(wěn)定期，影響微生物的生長(zhǎng)和繁殖效率。

微生物群落結(jié)構(gòu)改變

活性污泥是一個(gè)復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)，包含好氧、兼性厭氧和厭氧微生物。溶解氧過高會(huì)對(duì)這個(gè)生態(tài)平衡造成嚴(yán)重破壞。好氧微生物在高氧環(huán)境下會(huì)獲得極大的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，它們大量繁殖，占據(jù)更多的生存空間和資源。相反，兼性厭氧和厭氧微生物則受到抑制。例如，一些參與反硝化過程的反硝化細(xì)菌，它們?cè)谡Ｇ闆r下能夠在缺氧區(qū)域?qū)⑾跛猁}還原為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)污水中氮的去除。但高溶解氧環(huán)境會(huì)使它們的活性急劇下降，因?yàn)槠渖嫠璧娜毖鯒l件被破壞。這種微生物群落結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)去除效率降低，嚴(yán)重影響處理效果。

對(duì)活性污泥物理性質(zhì)的影響

污泥絮體結(jié)構(gòu)破壞

活性污泥的絮體結(jié)構(gòu)對(duì)于污水的處理和泥水分離至關(guān)重要。正常情況下，微生物分泌的胞外聚合物（EPS）使污泥絮體緊密結(jié)合在一起。但當(dāng)溶解氧過高時(shí)，微生物代謝過快，會(huì)改變 EPS 的組成和性質(zhì)。EPS 的減少或其黏附性的降低會(huì)使污泥絮體變得松散。原本緊密的絮體結(jié)構(gòu)逐漸解體，形成小的顆粒，就像一座堅(jiān)固的大廈失去了黏合劑一樣。這使得污泥在沉淀池中的沉降性能受到極大影響。

污泥沉降性能惡化

由于污泥絮體結(jié)構(gòu)的破壞，污泥的沉降性能變差，主要體現(xiàn)在污泥容積指數(shù)（SVI）的升高。SVI 值反映了污泥在沉淀過程中的體積變化情況。高溶解氧條件下，松散的污泥在沉淀池中難以沉降，導(dǎo)致泥水分離困難。大量細(xì)小的污泥顆粒隨出水流出，不僅使出水的懸浮物含量增加，降低出水水質(zhì)，還會(huì)造成活性污泥的大量流失。這進(jìn)一步削弱了污水處理系統(tǒng)的處理能力，可能需要補(bǔ)充新的活性污泥來維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

對(duì)處理成本的影響

曝氣能耗增加

溶解氧過高往往是由于過度曝氣引起的。在污水處理廠中，曝氣系統(tǒng)是能耗大戶，其主要目的是為污水中的微生物提供適量的氧氣。當(dāng)溶解氧過高時(shí)，意味著曝氣設(shè)備的運(yùn)行超出了實(shí)際需求。例如，鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高超度運(yùn)行，消耗大量的電能，極大增加了污水處理的能耗成本。而且，過度曝氣還會(huì)加速曝氣設(shè)備的磨損，如曝氣頭的腐蝕、風(fēng)機(jī)葉輪的損耗等，縮短設(shè)備的使用壽命，增加設(shè)備的維修和更換成本。這一系列問題都使得污水處理的成本大幅上升，給污水處理廠的運(yùn)營(yíng)帶來經(jīng)濟(jì)壓力。

綜上所述，溶解氧過高對(duì)活性污泥有著多方面的負(fù)面影響，從微生物的活性和群落結(jié)構(gòu)，到污泥的物理性質(zhì)，再到處理成本，都需要在污水處理過程中嚴(yán)格控制溶解氧的含量，以確?；钚晕勰喾ǖ奶幚硇Ч徒?jīng)濟(jì)性。