生化法說穿了就是一門關(guān)于人類組織微生物吃屎的學(xué)問。
經(jīng)過前面的推文,有朋友表示污泥(微生物)的鬼脾氣一下子整明白了,也有朋友表示這么講生化原理清楚多了……大家都希望繼續(xù)寫下去。
先對(duì)此作個(gè)答復(fù)——通俗一時(shí)爽,一直通俗一直爽。
與此同時(shí),也有朋友要求文章要再俗一些,既然叫俗話技術(shù),就要足夠俗,要有俗味兒,要在俗中表達(dá)高雅,要在俗中講清道理。
作為一個(gè)文雅的人,只想說這要求一點(diǎn)都TMD不過分,話都說到這份上了,咱就是志同道合的俗人了。
下面說正事兒。
如何理解微生物的三種吃法?
好氧呼吸——和辣妹嗨
厭氧呼吸——和一般妹子嗨
發(fā)酵——自嗨
前面我們對(duì)龐大的微生物社會(huì)做了三層分類,不得不說這也是個(gè)復(fù)雜的社會(huì),可見做個(gè)微生物也是不容易。
但是盡管復(fù)雜,我們還是要和它們和諧相處,要好屎好尿伺候好它們,因?yàn)樗鼈兙秃眠@一口,也有這個(gè)牙口,是人類離不開的好朋友。
這里人類不要有什么優(yōu)越感,因?yàn)榉催^來也是一樣的,我們的喝的酒、醋、酸奶等等也都是微生物的屎尿(代謝產(chǎn)物)。大自然就是這樣,大家合作共生,相濡以屎尿。
通過分類,我們大概搞清楚了,我們要打交道的是化能型的一類,也就是靠吃屎活著的一類,因?yàn)檫@種方式更加靈活、方便。其中又以點(diǎn)外賣吃的(異養(yǎng))為多、自己做飯吃的(自養(yǎng))較少。
而且我們知道了它們生活環(huán)境的三種類型,一種必須有氧,一種必須無氧,還有一種隨便,有氧、無氧都可以,自然界第三種最多。不得不說有兩把刷子的就是牛逼,細(xì)想一下,這跟人一個(gè)道理,行走江湖,適應(yīng)更多環(huán)境的,往往吃得開。
(科普一下,兼性,兼氧,兼性厭氧,兼性好氧,都是一回事,凡是見到這類羅里吧嗦的詞匯,一概按照兼性處理。)
生活環(huán)境是否需氧是針對(duì)微生物的“吃法”而言的,其吃法大概分為三種,好氧呼吸、厭氧呼吸、發(fā)酵。屎有千千萬,吃法分三種。
三種吃法的實(shí)際過程分別是,食物和氧氣反應(yīng)放能,食物和硫酸根、硝酸根、碳酸根等無機(jī)氧化物反應(yīng)放能,食物自身分解放能。
但是這種解釋沒有靈魂,不夠形象,關(guān)鍵是不夠通俗。
通俗來講,這三種吃法就好比是做愛,好氧呼吸是和辣妹嗨,厭氧呼吸一般妹子嗨,發(fā)酵是自嗨。第一種最徹底、最燃、最爽,第二種一般燃、一般爽,第三種就那樣、有那么點(diǎn)感覺。微生物的三種吃法獲取能量的多少也是同樣的道理,越徹底越多。
那么問題來了,為什么要有多種吃法?為什么大家不能都用好氧呼吸這種痛快的吃法?
這是自然規(guī)律決定的,有吃食物的、就得有靠光照的,有吃肉的、就得有吃草的,有拉屎的、就得有吃屎的,有用氧的、就得有不用氧的。返回到人也一樣,如果都得跟辣妹嗨,那很多人就沒得嗨了。
而從工程應(yīng)用的實(shí)際意義來看,三種吃法都有其獨(dú)特性,但都是不可或缺的。好氧法有處理效率快的優(yōu)點(diǎn)、也有能耗高的缺點(diǎn),也就是吃得快,但是費(fèi)電、費(fèi)工具;厭氧消化有處理效率慢的缺點(diǎn)、也有處理難處理廢水的優(yōu)點(diǎn),也就是吃得慢,但是能啃硬骨頭。
而只有三種“吃法”配合起來用,才能達(dá)到最好的效果,比如硝化和反硝化的前后配合。所以說一個(gè)吃貨的戰(zhàn)斗力是有限的,一群吃貨的能力才叫牛逼。
生化工藝的兩大流派
好氧處理——閃擊戰(zhàn)
厭氧處理——攻堅(jiān)戰(zhàn)
水處理工程做的事情,就是統(tǒng)領(lǐng)億萬微生物吃貨大軍,有組織、有策略、有效率地狂吃狂吃,不停地吃,以最佳狀態(tài)吃。人類訓(xùn)練這支軍隊(duì)的最高準(zhǔn)則就是——能吃、吃得快、吃得盡。
在百年來工程師們的不斷摸索中,總結(jié)出了兩大流派的戰(zhàn)法——利用好氧呼吸的好氧生物處理法、利用厭氧呼吸和發(fā)酵的厭氧生物處理法。
這兩大流派的戰(zhàn)法中,排兵布陣、所用的兵種(菌種)各不相同。這跟打仗是一個(gè)道理,空戰(zhàn)要用空軍,陸戰(zhàn)要陸軍,海戰(zhàn)要用海軍。
好氧處理主要用的是好氧菌以及兼性菌,主要有細(xì)菌(以好氧異養(yǎng)為主,再有硝化細(xì)菌等專性好氧菌)、以及酵母菌等兼性菌。相當(dāng)于閃擊戰(zhàn)。
這其中,好氧異養(yǎng)菌是主戰(zhàn)部隊(duì),完成主要任務(wù),即消滅有機(jī)物;硝化菌相當(dāng)于特種部隊(duì),數(shù)量少,但是執(zhí)行關(guān)鍵、特殊任務(wù),即除氨氮,需要配備將強(qiáng)的火力(氧氣);兼性菌則是輔助力量。
而厭氧處理的情況則相對(duì)嚴(yán)密一些,屬于攻堅(jiān)戰(zhàn)。大的方面分為兩個(gè)菌種,不產(chǎn)甲烷微生物和產(chǎn)甲烷微生物。不產(chǎn)甲烷微生物又分為三類,發(fā)酵型細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌、同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌,三類微生物分別作用于三個(gè)階段,加上后面的產(chǎn)甲烷階段,構(gòu)成了厭氧消化前后銜接的的全部四個(gè)階段。
這類戰(zhàn)役相當(dāng)于你帶領(lǐng)了一支微生物軍隊(duì)打仗,敵人比較頑強(qiáng),而且塊頭大,你琢磨一下子拿不下,就先動(dòng)用發(fā)酵菌上去把對(duì)方打散。再一看比原來小了些,但對(duì)方塊頭還是有點(diǎn)大,這回你出動(dòng)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌上去做了進(jìn)一步打散,經(jīng)過這門兩輪轟炸,敵人就好收拾多了。
剩下的就是打掃戰(zhàn)場(chǎng)了,由于前面打得太散,炸出了太多的氫氣、二氧化碳小分子,需要邊整合邊收拾,其中同型產(chǎn)乙酸菌就負(fù)責(zé)這部分任務(wù),另外就是產(chǎn)甲烷菌也會(huì)負(fù)責(zé)一部分,但是產(chǎn)甲烷菌的主要任務(wù)是是把前面三個(gè)過程打散和整合出來的乙酸變成戰(zhàn)利品甲烷。至此,這場(chǎng)戰(zhàn)役就結(jié)束了。
這場(chǎng)戰(zhàn)役是在厭氧環(huán)境下進(jìn)行的,尤其是后面產(chǎn)甲烷菌打掃戰(zhàn)場(chǎng)的階段。
好氧、厭氧處理大致就是這么回事兒,實(shí)際的工程應(yīng)用中,這兩種打法會(huì)配合使用。這就是生物多樣化的好處,這樣大家互相配合才能有的吃。
對(duì)微生物的組織管理和治軍有一個(gè)很大的相似性——都要求凝聚力,軍隊(duì)有了凝聚力才能指哪打哪,才好統(tǒng)領(lǐng),微生物也是一樣的道理,也要有較好的凝聚性,如果太散了就不好管理,就會(huì)出現(xiàn)起泡、膨脹等現(xiàn)象,最終影響吃屎的效果。