馴化活性污泥處理高含鹽量有機(jī)廢水的研究

1、馴化活性污泥處理高含鹽量有機(jī)廢水的研究         06-03-11 13:37:00     作者：劉祥鳳，李青山，烏錫    編輯：studa9ngns摘要：在有菌種存在的好氧系統(tǒng)中，采用馴化活性污泥的方法處理高含鹽量有機(jī)廢水。結(jié)果表明，馴化活性污泥可以有效地處理高含鹽量有機(jī)廢水，在Na2SO4含量小于20000mg/L范圍內(nèi)，馴化污泥可以正常降解廢水中的有機(jī)物，指示劑苯酚的去除率穩(wěn)定在90以上，通過(guò)馴化可以大大增強(qiáng)微生物抵御鹽

2、抑制的能力；在好氧系統(tǒng)中甜菜堿的抗鈉毒性作用不明顯。 關(guān)鍵詞：馴化活性污泥 高含鹽量 甜菜堿  Research on the Activated Sludge AcclimatiOn inTreating Organic Wastewater with High Mineral ContentsAbstract：In an aerobic environment with the existence of the special microbes，activated sludge was acclimated to treat high saline organic wastewa

3、terThe acclimated activated sludge could degrade organic substances normally when the concentration of Na2SO4 was less than 20000 mg/L in the wastewaterThe removal rate of sample substance phenol exceeded 90%Acclimated microbes showed high resistance to salt inhibitionBetaine showed little influence

4、 on the acclimation in an aerobic environmentKey words：acclimated activated sludge；high salinity；betaine 前言 高含鹽有機(jī)廢水是極難處理的工業(yè)廢水之一，目前采用兩種處理方式，即先脫鹽后處理和不脫鹽直接處理1。由于高濃度的鹽對(duì)微生物生長(zhǎng)有很強(qiáng)的抑制作用，從而使生物法處理高含鹽有機(jī)廢水很困難。對(duì)于好氧和厭氧兩種情況，在實(shí)際處理中對(duì)好氧生物處理研究較多，好氧生物處理法有活性污泥法、生物膜法和培養(yǎng)適鹽菌2-3等多種方法。研究表明3-4，在厭氧系統(tǒng)中甜菜堿具有抗鈉毒性作用。本實(shí)驗(yàn)采用馴化活性污泥的方法

5、處理高含鹽量有機(jī)廢水，并在馴化過(guò)程中加入甜菜堿，考察好氧系統(tǒng)中甜菜堿是否同樣具有抗納毒性作用。 1 實(shí)驗(yàn)方法 取兩組香香菌種（1#和2#），1#直接在含鹽廢水中馴化，2#在1#的基礎(chǔ)上加入甜菜堿進(jìn)行馴化。模擬的含鹽廢水中加入葡萄糖作為主要降解基質(zhì)，并加入少量苯酚兼做降解基質(zhì)和指示劑。所采用的實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。按m(C):m(N):m(P)=100:5:1的配比向微生物培養(yǎng)基中加入尿素、磷酸二氫鉀等，配制成所需濃度，鹽度采用無(wú)水硫酸鈉調(diào)節(jié)。培養(yǎng)基曝氣一定時(shí)間，曝氣后靜置半小時(shí)，分層后取上層清液待檢測(cè)。采用分光光度法檢測(cè)進(jìn)出水苯酚吸光度，對(duì)照苯酚降解標(biāo)準(zhǔn)曲線，求算去除率，確定生物降解性能。 2

6、結(jié)果與討論 2.1 操作參數(shù)的確定溫度是微生物的重要環(huán)境因素，實(shí)驗(yàn)中溫度主要表現(xiàn)為對(duì)活性污泥的影響。工業(yè)廢水生物處理中微生物大多數(shù)為中溫性細(xì)菌，合適的溫度為2535。溫度太低，活性污泥處于休眠狀態(tài)，活性不高；溫度過(guò)高，生物的蛋白質(zhì)和酶凝固，活性污泥會(huì)停止作用或死亡。實(shí)驗(yàn)顯示，9時(shí)吸光度為0.232，而25時(shí)則為0.032，為保證實(shí)驗(yàn)的可比性，維持較高的污泥活性，實(shí)驗(yàn)將溫度控制在25左右。圖2為曝氣時(shí)間與苯酚去除率的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)選取的有機(jī)廢水中有機(jī)物主要有葡萄糖和少量苯酚，含鹽量為4000mg/L硫酸鈉溶液，從圖中可以看出，1#、2#試樣苯酚去除率幾乎重疊，隨著曝氣時(shí)間的延長(zhǎng)，指示劑降解去除率

7、迅速上升，曝氣4.0h，指示劑降解去除率達(dá)到99.4，繼續(xù)延長(zhǎng)曝氣時(shí)間，指示劑降解去除率變化不明顯，適宜的曝氣時(shí)間為4.0h。 在馴化過(guò)程中，對(duì)某一特定鹽濃度，需要有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，該過(guò)程的長(zhǎng)短主要取決于鹽抑制的大小和生物自身種群演替周期及對(duì)鹽的適應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)選取4000mg/L硫酸鈉溶液，考察馴化周期對(duì)去除率的影響。圖3為馴化時(shí)間對(duì)苯酚去除率的影響。如圖所示，2#試樣去除率較1#高，并且隨著馴化時(shí)間的延長(zhǎng)，指示劑降解去除率逐漸上升，馴化周期5d時(shí)兩者降解去除率比較接近，高達(dá)99以上，由于種群演替周期一般為45d5，兼顧兩方面的因素，合適的馴化周期為5d。 2.2 馴化對(duì)有機(jī)物降解的影響圖4為馴

8、化對(duì)指示劑去除率的影響。從圖中可以看出，隨著硫酸鈉濃度的提高，馴化污泥的苯酚去除率明顯比未馴化污泥高。在實(shí)驗(yàn)的鹽度范圍內(nèi)，馴化污泥苯酚去除率維持在90以上；而未經(jīng)馴化污泥苯酚去除率在鹽濃度小于3000mg/L時(shí)去除率較高，鹽度處于30005000mg/L時(shí)，苯酚去除率急劇下降，繼續(xù)提高鹽濃度，去除率僅維持在30附近，表明生物經(jīng)馴化后可以降低鹽的抑制影響。其原因在于鹽濃度較低時(shí)，生物可以適應(yīng)于鹽溶液并生長(zhǎng)，降解有機(jī)物性能良好，提高鹽濃度，未馴化生物受到抑制，降解性能明顯下降，指示劑降解去除率維持在較低的水平。經(jīng)過(guò)馴化的生物對(duì)滲透壓的調(diào)節(jié)能力增加，抵御鹽抑制的能力增強(qiáng)，在高含鹽量環(huán)境中能夠繼續(xù)降解

9、有機(jī)物，苯酚的去除率保持在較高的水平。 活性污泥經(jīng)馴化后逐漸成熟，其外觀顏色由淺棕黃色變?yōu)樯钭攸S色；污泥沉淀性能較好，SVI數(shù)值在6590之間；整個(gè)實(shí)驗(yàn)階段未發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，馴化活性污泥m(MLVSS)/m(MLSS)值在0.600.70之間。通過(guò)污泥鏡檢，馴化前生物相十分豐富，原生動(dòng)物中鐘蟲(chóng)、盾纖蟲(chóng)等纖毛蟲(chóng)數(shù)量眾多，菌膠團(tuán)種類繁多，有少量絲狀細(xì)菌。馴化后以菌膠團(tuán)為主，伴有少量原生動(dòng)物，其中裂口蟲(chóng)居多，還有少量漫游蟲(chóng)出現(xiàn)，絲狀菌數(shù)量明顯減少。馴化污泥中鐘蟲(chóng)、盾纖蟲(chóng)的消失是由于鹽度的抑制作用所致，耐鹽性較好的裂口蟲(chóng)和漫游蟲(chóng)的存在有助于菌膠團(tuán)的形成及活性污泥的沉降性能，對(duì)改善出水水質(zhì)有重要作用。馴化活性污泥中絲狀細(xì)菌的消失與沒(méi)有發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象相符。2.3 甜菜堿的影響圖5為甜菜堿對(duì)馴化污泥苯酚去除率的影響。由圖可知，隨著鹽濃度的增加，苯酚去除率逐漸下降，在整個(gè)鹽度范圍內(nèi)（Na2SO420000mg/L)。兩者整體上都維持較高的去除率，進(jìn)一步表明馴化有助于增強(qiáng)微生物抵御高鹽度抑制的能力。結(jié)合圖2和圖3，實(shí)驗(yàn)