คน ปกติ จะ ล้าง น้ํา ใน ห้องน้ํา หรือ เติม น้ํา ล้าง ผัก แต่ เขา อาจ ไม่ คิด ถึง ว่า มี ปนเปื้อน มากแค่ไหน ที่ ซ่อน อยู่ ใน น้ําเสีย เหล่า นี้วันนี้เราจะพูดถึงตัวชี้วัดที่สําคัญมากในการบําบัดน้ําเสีย - COD (ความต้องการออกซิเจนทางเคมี)และวิธีการที่กลุ่มของ "ผู้ทําความสะอาดจากเชื้อรา" ที่เงียบสงบ ทําความสะอาดจากสารปนเปื้อนเหล่านี้
ก่อนอื่นต้องเข้าใจว่า สาเหตุการตายคืออะไร?
คําว่า COD ฟังดูเป็นคํามืออาชีพมาก ยกง่ายๆ มันหมายถึงปริมาณของสารทั้งหมดในน้ําเสีย ที่สามารถถูก "เผาไหม้" โดยสารออกซิเดนต์ทางเคมีสารอินทรีย์ เช่น อาหารที่เหลือจากครัว และ น้ําเสียอินทรีย์จากโรงงาน มีธาตุคาร์บอนจํานวนมาก, ซึ่งสามารถถูกออกซิเดนโดยสารออกซิเดน. ปริมาณของออกซิเดนที่ใช้ในกระบวนการออกซิเดนนี้คือ COD. ค่าที่สูงขึ้น, "สิ่งสกปรก" มากขึ้นในน้ําเสีย.ถ้ามันถูกปล่อยตรงไปยังแม่น้ํา, ปลาและกุ้งในน้ําจะเจ็บปวด
จุลินทรีย์: "พลังงานหลัก" ของโรงบําบัดน้ําเสีย
น้ําเสียเข้าไปในโรงงานล้างน้ํา และคนทํางานจริงๆ ไม่ใช่อุปกรณ์ล้างน้ําสูง แต่เป็นจุลินทรีย์ ที่สามารถมองเห็นได้แค่ภายใต้กล้องจุลินทรีย์พวกเขากล้ายกับกลุ่มคนงานเล็กๆ ที่แบ่งงานออกอย่างชัดเจน, บางชนิดสามารถ "กินเนื้อเป็นชิ้นใหญ่" เพื่อทําลายโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ ขณะที่อีกบางชนิดสามารถย่อยสารประกอบที่ยากจนเป็นสารที่ไม่อันตรายได้ช้า ๆสัตว์จุลินทรีย์เหล่านี้ แบ่งออกเป็นสามประเภทแบคทีเรีย ฟองจิ และโปรโตโซอา คนที่มีความชํานาญมากที่สุดก็ยังเป็นแบคทีเรีย
กลยุทธ์ "สามขั้นตอน" สําหรับการย่อยสลายของเชื้อราคอร่า
ขั้นตอนที่ 1: การดูดซึมและการดูดซึม - "นําอาหารไปรับในบ้าน"
วัตถุอินทรีย์ในน้ําเสียเป็นเช่น เนื้อไขมันขนาดใหญ่ (เนื้ออินทรีย์ที่มีมูลหัสสูง) หรือเนื้อเล็ก ๆ ที่ถูกตัดเป็นชิ้น (เนื้ออินทรีย์ที่มีมูลหัสต่ํา)จุลินทรีย์ไม่จับอาหารด้วยมือ เหมือนเราพวกมันปล่อยสารติดอยู่บนผิวของเซลล์ เหมือนใส่ "ผ้าคลุมติดอยู่บนเซลล์" เมื่อน้ําเสียไหลผ่านไป โมเลกุลอินทรีย์เล็กๆ สามารถเจาะเข้าไปในเซลล์ได้โดยตรงขณะที่โมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่จะ "ติด" กับผิวเซลล์รอการละลายต่อไป
ตัวอย่างเช่น มันเหมือนกับการสั่งอาหารรับประทาน ที่มีสารอินทรีย์โมเลกุลเล็กๆ เป็นจานผลไม้ที่ถูกตัดก่อนวัตถุอินทรีย์ที่มีน้ําหนักโมเลกุลสูง เป็นกล้วยน้ําทั้งใบที่ต้องถูกตัดออกก่อนการกิน.
ขั้น ตอน ที่ 2: การ แพลง ภายใน เซลล์ - "เรา ควรรับประทาน! กัด กิน และ รับประทาน อาหาร"
หลังจากโมเลกุลอินทรีย์ขนาดใหญ่ถูกสับซ้อนลงบนผิวของจุลินทรีย์ พวกมันจะ "หลุดออกมา" สิ่งที่เรียกว่า เอ็นไซม์นอกเซลล์เอนไซม์เหล่านี้เหมือนกับมีดคม ที่สามารถตัดเมล็ดเป็นกลูโคสโปรตีนเป็นอะมิโนแอซิด และไขมันเป็นกรดไขมันและกลีเซโรล หลังจากการละลาย โมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กสามารถผ่านเยื่อเซลล์ได้อย่างเรียบร้อยและเข้าสู่ภายในเซลล์จุลินทรีย์
โมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กที่เข้าไปในเซลล์ ผ่านการปฏิกิริยาทางเคมีที่ซับซ้อนคล้ายกับการย่อยอาหารในร่างกายโดยที่จุลินทรีย์ "เผา" ธาตุคาร์บอนในสารอินทรีย์, ปลดปล่อยพลังงานเพื่อดําเนินกิจกรรมชีวิต กระบวนการนี้ต้องการการช่วยเหลือออกซิเจน ซึ่งมักจะเรียกว่าการรักษาทางกายสัตว์จุลินทรีย์บางชนิดมีความพิเศษมาก และสามารถทํางานได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนซึ่งเป็นการรักษาแบบอนาเอโรบิก
การหายใจแบบแอโรบิก: รูปแบบแอโรบิกของ "การเผาผลาญสารอินทรีย์"
ในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยออกซิเจน จุลินทรีย์เป็นเหมือนการขับเคลื่อน "เครื่องยนต์ทอร์โบชาร์จ" โดยการย่อยสลายสารอินทรีย์ด้วยความเร็วที่เร็วมาก พวกเขาจะ "เผา" กลูโคซและออกซิเจนสร้างคาร์บอนไดออกไซด์น้ํา และพลังงานจํานวนมาก ส่วนหนึ่งของพลังงานนี้ถูกใช้ในการสังเคราะห์สารที่จําเป็นสําหรับการเติบโตของจุลินทรีย์ เช่นโปรตีนและกรดนิวเคลียนส่วนอีกส่วนใช้ในการรักษากิจกรรมประจําวันของจุลินทรีย์เช่น "ว่ายน้ํา" เพื่อหาอาหาร
การหายใจแบบไม่แอโรบิก: รูปแบบแบบไม่แอโรบิกของ "การย่อยอาหารแบบอื่น"
เมื่อ ไม่มีออกซิเจน ไวรัส จะ ทํา ให้ ไวรัส ลง ไป ใน แผ่นดิน โลกสารเหล่านี้ยังสามารถรับอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาระหว่างการละลายของสารอินทรีย์และ "การหายใจ"อย่างไรก็ตาม การรักษาแบบอนาเอโรบิคจะช้ากว่าการรักษาแบบอนาเอโรบิค และผลิตก๊าซที่มีกลิ่น เช่น เมธานและไฮโดรเจนซัลไฟด์ (ดังนั้นถังอนาเอโรบิคบางครั้งมีกลิ่นไม่ดี)แต่มันยังมีประโยชน์มันสามารถจัดการกับสารอินทรีย์ที่แข็งแกร่ง ที่จุลินทรีย์แอโรบิกไม่สามารถจัดการได้ และมันยังสามารถผลิตไบโอแก๊สเป็นแหล่งพลังงานได้
ขั้นตอนที่ 3: การสังเคราะห์และการเปลี่ยนแปลง - "คุณเต็มแล้ว ถึงเวลาที่จะทําให้ร่างกายของคุณเติบโต"
จุลินทรีย์ย่อยสลายสารอินทรีย์ ไม่ใช่เพียงเพื่อได้รับพลังงานเท่านั้น แต่ยังเพื่อ 'การเติบโตของร่างกายของพวกเขา'พวกมันจะใช้ผลิตภัณฑ์ระหว่างที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการละลาย เพื่อสังเคราะห์สารเซลล์ที่จําเป็นสําหรับการเติบโตและการพัฒนาตัวง่ายๆ มันหมายถึงการเปลี่ยน "อาหาร" ที่คุณกินเป็น "เนื้อ" ของคุณเอง เมื่อจุลินทรีย์ยังคงเพิ่มขึ้นจํานวนของจุลินทรีย์ในน้ําเสียเพิ่มขึ้นสร้าง "กลุ่มเล็กๆ" ที่เห็นได้ เรามักเรียกมันว่า sludge หรือ biofilm.
เมื่อจุลินทรีย์กินและดื่มเพียงพอ COD ในน้ําเสียก็ลดลงด้วย หลังจากการบําบัด น้ําจะผ่านการปะการัง เพื่อแยกจุลินทรีย์ออกจากน้ําน้ําสะอาดสามารถถูกปล่อยหรือใช้ใหม่ได้ในขณะที่ "การเจริญเติบโตของไขมัน" จุลินทรีย์จะดําเนินการต่อไปและเปลี่ยนเป็นปุ๋ยหรือ sludge สําหรับการเก็บขยะ
"ความอารมณ์ไม่ดี" ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของการทํางานของจุลินทรีย์
แม้ว่า มิโครอออร์แกนิสส์ จะเป็นกําลังหลักในการทํางาน แต่พวกมันยังมี "อารมณ์" และไม่ทํางานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม:
-อุณหภูมิ: จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ชอบสภาพแวดล้อม 20-35 °C หากมันเย็นเกินไป พวกมันจะแข็งและประสิทธิภาพการละลายของพวกมันจะลดลง.
-ค่า pH: ค่า pH ระหว่าง 6.5-8.5 เป็นที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากความกรดหรืออัลคาลินิสต์มากเกินไปสามารถทําลายโครงสร้างเซลล์ของจุลินทรีย์
-สัดส่วนสารอาหาร: จุลินทรีย์ยังต้องมี "อาหารสมดุล" ในการทํางาน นอกจากสารอินทรีย์แล้ว พวกมันยังต้องการปริมาณของไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และธาตุอื่น ๆ ที่เหมาะสมเช่นเดียวกับวิธีที่คนกินเนื้อและผักในแบบสมดุล.
- สารพิษ: โลหะหนัก สารเคมี และสารอื่นๆ เป็นเหมือน "ยาพิษ" สําหรับจุลินทรีย์
อนาคต: การ ทํา ให้ สัตว์ ละเอียด ทํา งาน ได้ อย่าง มี ประสิทธิภาพ
นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาวิธีการทําให้จุลินทรีย์กําจัด COD ได้ดีขึ้น เช่น โดยการออกแบบพันธุกรรมจุลินทรีย์ที่จะแยกแยกการพัฒนากระบวนการบําบัดน้ําเสียใหม่ที่รวมการบําบัดแบบแอโรบิกและแอโรบิก เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบําบัดบางทีวันหนึ่ง สัตว์จุลินทรีย์เล็กๆ เหล่านี้อาจช่วยเราจัดการกับปัญหาใหญ่ๆ เช่น ปนเปื้อนจากพลาสติก และน้ํามันที่รั่วไหล
คราวหน้าที่คุณผ่านโรงงานระบายน้ําเสีย อย่าดูถูกสระว่ายน้ําและท่อท่อที่ไม่น่าสังเกตที่ซ่อน "เครื่องทําความสะอาดเชื้อโรค" หลายพันล้านคน ที่กําลังทําความสะอาดน้ําสกปรกทั้งวันและคืนแม้ว่าพวกมันจะเล็ก แต่พวกมันปกป้องสภาพแวดล้อมน้ําของเรา และเป็น "ผู้ปกป้องสิ่งแวดล้อม" ที่มีอํานาจที่สุดบนโลก