不同底物条件下好氧颗粒污泥培养.pdfVIP

第二届全国环境化学学术报告会论文集 不同底物条件下好氧颗粒污泥的培养 王志平1刘莉莉1蔡伟民1·2 1哈尔滨工业大学市政与环境工程学院，哈尔滨，150090 2上海交通大学环境科学与工程学院，上海，200240 摘要：为了研究不同底物对于好氧颗柱污泥形成的作用，试验牛采用2个相同的1．5升反应器培齐好氧颗 粒污泥，并分别以葡萄糖和乙醇作为两a．a系统的唯一碳泺．反应嚣内的初始客积负荷为0．59coo／(L．d)， 0前言 近年来，研究人员致力于在好氧处理系统中培养好氧颗粒污泥的研究。与厌氧颗粒污泥 处理系统相比较，好氧颗粒污泥系统具有启动速度快，生物活性高，COD去除效果好，以 及出水水质好等优点。由于好氧颗粒污泥处理系统的运行效果主要依赖于其中污泥性质的好 坏，因而，最初的研究主要集中在好氧颗粒污泥的形成上。颖粒亿是～个复杂过程，其中包 含多种物理、化学和微生物影响因素。然而，Dolfing等人认为颗粒污泥的形成是一个由底 物选择的纯粹的生物凝聚现象…。因此，底物的组成成分对于颗粒化过程起到很重要的作用。 同时，底物浓度对颗粒污泥中微生物相有一定的筛选和促进作用，并可影响其大小，形状和 沉降性能甚至活性㈦。本文即选用葡萄糖和乙醇为底物来研究底物对于好氧颗粒化过程的作 用。 1 实验材料和方法 1 1实验装重 实验中，反应器有效容积为1．5L，其中，反应器主体部分分为上下两部分：上部呈球 形，属沉降区，容积为0．5L；下部为圆柱状，废水与污泥在此部分进行充分接触，属接触 反应区，容积为1．0L。溢流出水经曝气池中再回流进入反应器内反应。 1 2 模拟废水 实验中，分别采用葡萄糖和乙醇作为唯一碳源在两反应器(Rl、R2)中培养好氧颗粒污 泥，初始的模拟废水浓度为800mgCODFL，其具体成分为葡萄糖0．759／L或乙醇O．109／L， NI-14C1 O．029／LtKH：P040．029／L，MgS04·7H200．0259／L，CaCl2‘2HeO 0．159／L．K2HP04 1．5，H38030．15，CuS04·5H20 0．039，L和微量元素lml／L。微量元素组成为(g，L)：FeCl3·6H20 O．03，I(I 1 3反应器的运行控制 反应系统采用间歇进水，每个周期为12小时，每次进水500ml，且其曝气方式选用体外 乡彤弓1- 第二届全国环境化学学术报告会论文集 循环供氧以减少气泡对初始污泥絮体的扰动和冲击。反应器内的初始负荷为0．59COD／(L．d)， 随后被逐渐提高到1．0，2．0和4．OgCOD／(L．d)。实验温度控制在20-±．5C。 1．4分析方法 COD，MLSS和SVI的测定均采用标准方法。沉降速率通过测量单一颗粒在量筒中下 降一定高度所需时间来计算。好氧颗粒污泥微生物相观察采用扫描电子显微镜。 2 结果与讨论 2．1 好氧颗粒污泥形成过程观察 接种污泥是取自闵行污水处理厂的普通活性污泥，该污泥呈棕褐色，松散絮状，其MLSS 和乙醇初始好氧颗粒污泥，其粒径约为0．5mm。在反应器运行过程中，颗粒的性状特征随着 逐渐改变。当有机负荷逐渐提高时，颗粒变得更加光滑、规则并呈球状。运行15天后．颗 粒逐渐成熟。两不同底物培养出的成熬颗粒污泥均具有规则的球状结构(图1a和b)。但两 种颗粒之间的差别主要存在于其形状和粒径大小。与乙醇成熟颗粒污泥相比较，葡萄糖颗粒 粒径较大，且表面更加紧凑和光滑。 2．2好氯颗粒污泥的性质 生物活性，微生物相浓度和沉降性能都是好氧颗粒污泥的重要特性，也是活性污泥所 无法比拟的优势。整个运行过程中，COD的去除效率始终保持在97％以上，且出水COD值 也一直低于50mg／L。这些运行效果均显著优于厌氧颗粒污泥，从而说明，好氧颗粒污泥的 生物活性明显高于厌氧颗粒污泥。生物相浓度可以通过MLSS来有效的反映，成熟颗粒污 和1．2mm(R2)。 成熟的好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能。两反应器内的成熟颗粒得SVl分别为40 明显好于活性污泥和厌氧颗粒污泥。另外，实验中还通过测量两反应器内的成熟颗粒的单一 颗粒的沉降速率来进一步考察颗粒污泥