升流式厌氧污泥床微生物数量及其分布_赵宇华

收稿日期:1997-07-16①国家自然科学基金资助项目升流式厌氧污泥床微生物数量及其分布①赵宇华许君意陈美慈徐向阳(浙江农业大学生物科学系,杭州310029)摘要采用Hungate厌氧技术和MPN法,研究了升流式厌氧污泥床(UASB)处理含五氯酚(PCP)废水的微生物数量及其分布.结果表明:PCP对微生物有一定的毒害作用,经一段时间后各功能群细菌逐渐被驯化,并有效地降解含PCP废水.电镜检测表明活性污泥以颗粒状为主,其功能群细菌以杆状菌和丝状菌占优势.关键词升流式厌氧污泥床;细菌数量;活性污泥;颗粒化中图分类X703;X783ZhaoYuhua;XuJunyi;ChenMeici;XuXiangyang(Dept.ofBio.Sci.,ZhejiangAgriculturalUniveristy,Hangzhou310029,China)Populationanddistributionofmicroorganismsinupflowanaerobicsludgebed.JournalofZhejiangAgriculturalUniversity,1998,24(1):11～14AbstractThisexperimentwasconductedtostudypopulationanddistributionofmicroorgan-ismsinupflowanaerobicsludgebeds(UASB)whichwereusedtotreatpentachlorophenol(PCP)wastewater.TheresultsshowedthatPCPwastewaterwaspoisonoustotheanaerobesinshorttime.Scanningelectronmicroscopyrevealedthatthemostactivesludgesweregranularaggregatesandmadeuppredominantlyofbacterialrods.Keywordsupflowanaerobicsludgebed;bacterialpopulation;activesludge;granulation升流式厌氧污泥床(UASB)是一种技术上较为成熟、应用较广的新型生物反应器,已成功地应用于食品加工、酿造、制造和石油化工废水处理[1].UASB的特点在于保持大量活性高、沉降性能好的颗粒污泥,使反应器的处理能力大大提高.它的成功运行有赖于颗粒污泥的形成[2].活性颗粒污泥的核心为各类群细菌的有机构筑,它受微生物本身特性、废水水质以及反应器运行工艺参数的影响,目前不少学者对颗粒污泥的成因正在深入研究[3～5].本试验研究处理含五氯酚(PCP)废水的UASB中微生物的数量、分布及其与反应器运行性能之间的关系,旨在揭示反应器颗粒污泥形成的微生物学机理,为控制反应器工艺参数提供理论依据.1材料与方法1.1UASB装置UASB装置采用玻璃制作,整个装置分浙江农业大学学报24(1):11～14,1998JournalofZhejiangAgriculturalUniversity成3个区域:污泥床区、污泥悬浮区和沉淀区,有效容积为1.7L.接种物取自巳稳定运行多年的处理柠檬酸生产废水的厌氧管道反应器.UASBI处理含PCP的啤酒糖化废水,UASBⅡ处理含PCP的柠檬酸生产废水.1.2取样取样分3次,分别于反应器接种物运行30天和60天时的反应器上下部采集活性污泥,取样后立即将试样放置在无氧充N2的血清瓶中.1.3培养基采用改良的Hungate厌氧技术,按文献[6]报道的配方配制培养基.1.4分析方法细菌数量:MPN法;COD含量:重铬酸钾法;CH4含量:外标法,采用上海分析仪器厂的102G型气相色谱仪,热导检测器.1.5电镜观察用灭菌玻璃棒蘸取污泥少许,均匀地涂布于样品扫描台上,自然凉干,在IB-5与离子溅射仪上涂铂依合金,再用Amray-1000B扫描电镜进行观察和摄相.2结果与分析2.1反应器接种物的基本性状及菌群组成原始接种物呈黑棕色,形状不规则,大小不等,为菌胶团与一些惰性物质絮凝而成的活性絮体和活性颗粒(图版之1,2).暴露于空气1小时后,接种物变为棕色.颗粒的不同区域细菌形态各不相同,存在于表面的细菌多为杆状和丝状.在420nm的紫外光激发下发出兰绿色荧光,可见有产甲烷细菌存在.接种物的各类群菌数见图1.由于接种物取自稳定运行的柠檬酸废水处理装置,各类群菌数均较多.UASBⅠ为管道反应器进水口处和出水口处的活性污泥混合样,而UASBⅡ为管道反应器近进水口处的活性污泥,由于进水口处的各类底物丰富,从而导致UASBⅡ的各类菌数比UASBⅠ高,尤其是产甲烷细菌数相差了1个数量级.图1UASB接种物菌群