物絮凝剂用于污泥脱水及其动力学研究

第23卷第9期2007年5月中国给水排水CHINAWA’IER&WASTEWATERV01．23No．9Mav2007高效微生物絮凝剂用于污泥脱水及其动力学研究杨阿明，张志强，王学江，夏四清(同济大学环境科学与工程学院，上海200092)摘要：从活性污泥中筛选出一株高效微生物絮凝剂产生菌TJ一1，经16SrDNA相似性分析鉴定为奇异变形杆菌(Proteusmirabilis)。将TJ一1在优化培养条件下所产絮凝剂(MBF)用于污泥脱水，并与PAM、PAC进行了脱水效果对比。正交试验结果表明，该微生物絮凝剂用于污泥脱水的最佳条件是：pH=6．5，l％的CaCl：投加量为4％(体积分数)，MBF的投加量为6％(体积分数)；在此条件下污泥脱水率可达82％，比单独投加PAC和PAM的脱水效果好。同时，还研究了该微生物絮凝剂在最佳条件下的污泥脱水动力学，并得到了脱水动力学经验方程。关键词：微生物絮凝剂；奇异变形杆菌；污泥；脱水；动力学中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：1000—4602(2007)09—0024—04StudyonHigh-efficiencyMicrobialFlocculantforSludgeDewateringandItsDynamicsYANGA—ming，ZHANGZhi-qiang，WANGXue-jiang，XIAsi-qing(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，Ton#University，Shanghai200092，China)Abstract：Anewkindofhiigh—efficiencymicrobialflocculant—producingstrainTJ-1wasobtainedfromtheactivatedsludge，andidentifiedastheProteusmirabilisthroughtheanalysisof16SrDNAsimi—larity．ThemicrobialflocculantproducedbystrainTJ-1undertheoptimalcultureconditionswasusedinsewagesludgedewatefingandwascomparedwiththePAMandPAC．TheorthogonalexperimentresultsshowthattheoptimaldewateringconditionsofthemicrobialflocculantarepH=6．5，1％ofCaCl2dose=4％(volumefraction)，MBFdose=6％(volumefraction)．Theresultingdewateringpercentagereaches82％，greaterthanindividualdosesofPAMandPAC．Atthesametime，thesludgedewateringdynamicsofthemicrobialfloeeulantundertheoptimaldewateringconditionwasalsoinvestigatedandthedewateringdynamicempiricalequationwasobtained．Keywords：microbialflocculant；Proteusmirabilis；sewagesludge；dewatering；dynamics通过投加絮凝剂来改善污泥的脱水性能是比较常用的方法‘h41。目前，污水厂使用的絮凝剂通常为聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)等人工合成的絮凝剂，但这些絮凝剂具有毒性且难生物降解，进入环境后可能产生二次污染‘21。微生物絮凝剂(MBF)是由微生物产生的可使水中不易沉降的悬浮颗粒、菌体细胞等凝聚沉淀的特殊高分子物质，主要成分为糖蛋白、胞外多糖、蛋白质、纤维素和核酸，与传统的人工合成絮凝剂相比，MBF具有高效、无毒和可生物降解等特点‘51。笔者从活性污泥中分基金项目：2005年度高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050247016)；教育部新世纪优秀人才计划项目(NCET一05—0387)·24·万方数据www．watergasheat．com杨阿明，等：高效微生物絮凝剂用于污泥脱水及其动力学研究第23卷第9期离出一株MBF产生菌叫J一1，经16SrDNA鉴定其为奇异变形杆菌，研究了其所产MBF对污泥脱水性能和沉降性能的影响及污泥脱水动力学。1材料和方法1．1试验材料PAM、PAC：上海国药集团生产，使用时均配制成浓度为1g／L的溶液。将0．1mL的TJ一1种子液移至装有50mL优化培养基的150mL三角瓶中培养，