(1) 驯化期活性污泥的变化
驯化期活性污泥的表观性状,如色泽、絮凝体的大小、沉降性能等一直在变化着。在这期间,可能会产生一个絮凝不佳、沉降性能较差的阶段,然后逐渐转为正常。与此同时,活性污泥的优势种群也发生着明显的改变,往往是具有特定代谢功能,更能适应废水环境条件的种群迅速增长,成为活性污泥中的优势种群。随之,活性污泥的水处理功能达到最佳效果。、
(2) 驯化条件对细菌的选择作用
① 驯化条件选择优势种群。驯化过程中,驯化因素和因素水平决定着污泥中的优菌群,它像一只无形的手,操纵着活性污泥优势菌群的演化方向。在高盐度和脱氮条件下,优势种群是耐盐脱氮细菌;用2,4-D作为基质驯化活性污泥,优势种群是2,4-D降解细菌;并且因素的不同水平也影响优势种群的类别,因素水平越极端,优势菌群的种类越少。
② 驯化水平选择同功细菌。以2,4-D作为驯化基质,在不同2,4-D浓度、不同培养方法的情况下,检测到的降解2,4-D的功能基因类型。研究结果显示,不同驯化条件下降解2,4-D的优势种群是不相同的。
③ 活性污泥是一个有机整体。性能稳定的活性污泥是多种微生物有机组合的统一体,是一个微生物群落,并不是几种优势微生物的富集,简单的富集增长可能造成活性污泥解体。以含酚废水驯化活性污泥为例:当酚负荷从1.0 g/(L机整体提高到1.5 g/(L机整体时,活性污泥解体崩溃。原因是酚负荷1.0g/(L体崩溃时的优势种群是R6F菌株,它既降酚又絮凝;在1.5 g/(L絮凝;时,R6T和R10两种菌株转化为优势菌群,它们只降酚不絮凝,破坏了活性污泥絮凝体的结构。
(3) 菌群多样性是活性污泥驯化的基础
① 菌群多样性是选择的原料。研究发现,随着驯化条件不断强化,菌群的多样性呈现递减的趋势,驯化条件越极端,菌群的多样性越小。这说明活性污泥驯化的过程是驯化条件对细菌种群进行选择的过程,适应驯化条件的微生物生存下来,不适应者被淘汰,原污泥为驯化提供了备选“原料”。
② 同功细菌的演替。同一功能的细菌在驯化中有演替现象,低浓度条件下的优势种群,在高浓度时会被另一种群取代。如前所述,同功细菌具有多样下,由于种间生理的差异,使它们适应不同的驯化条件,于是便出现优势种群随驯化进程的演替现象。例如,用高盐度生化废水驯化活性污泥,活性污泥中的耐盐微生物种群随盐度的变化而变化。在受到高盐浓度冲击前的稳定运行期,污泥中优势微生物主要为3种微生物,编号为P1、P2和P3;受到高浓度盐分冲击后,污泥活性急剧下降,但原有的3种优势菌种并没有立即死亡或消失,而是呈逐渐下降到非优势菌的趋势;10d以后,污泥中另外2种细菌(编号为A1、A2)数量逐步增加,到第30d,其数量已超过前3种细菌,并在重新平稳运行的污泥中稳定存在。