低强度超声波强化SBR处理生活污水

低强度超声波强化SBR处理生活污水闫怡新1,刘红23,张山立1,谢倍珍2(1.北京师范大学环境学院,北京100875;2.北京航空航天大学环境工程系,北京100083)摘要:通过设置超声波(ultrasound,US)的SBR反应器(sequencebatchreactor,SBR)与对照反应器的对比试验,研究了超声波对SBR处理生活污水的强化效果.结果表明,采用强度013W·cm-2的超声波,每隔8h取SBR反应器中10%的污泥进行10min辐射处理,对COD的总去除率提高3%～6%,其出水COD与对照反应器的出水相比降低了40%～53%,通过该辐射处理有效提高了SBR反应器对模拟生活污水的高负荷冲击和有毒物质冲击的耐受能力.对于实际生活污水,设置超声强化使污泥耗氧呼吸速率(oxygenuptakerate,OUR)增加14%左右,有效提高了微生物对难降解有机物质的分解能力.对污泥沉降性能的研究表明,超声波强化会引起污泥的SVI值升高,但升高的幅度仅为5%左右,不会对系统的沉降性能造成显著影响.根据电镜观测以及种群结构分析发现,超声波对细胞产生了损伤作用,其表面出现了明显的皱褶,但是活性污泥种群结构并未发生显著变化.通过对2个反应器中活性污泥的呼吸动力学分析表明,设置US反应器中活性污泥对底物具有更高的利用率.关键词:低强度超声波;SBR反应器;生活污水;强化;生物降解中图分类号:X79913文献标识码:A文章编号:025023301(2006)0821596207收稿日期:2005207208;修订日期:2005209205基金项目:国家“十五”科技攻关计划项目(2002DFBA0009)作者简介:闫怡新(1978～),女,博士研究生,主要研究方向为水污染控制.3通讯联系人:E2mail:lh64@buaa.edu.cnTreatmentofDomesticWastewaterUsingSequenceBatchReactorEnhancedbyLowIntensityUltrasoundYANYi2xin1,LIUHong2,ZHANGShan2li1,XIEBei2zhen2(1.SchoolofEnvironment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China;2.DepartmentofEnvironmentalEngineering,BeihangUniversity,Beijing100083,China)Abstract:Enhancementeffectofultrasound(US)onthebio2treatmentofdomesticwastewaterwasstudiedthroughcontrastexperimentsbetweentwosequencebatchreactors(SBR)withandwithoutUS.TheresultsshowedthatwhenUSwithintensityof013W·cm-2wasemployedtoirradiate10%oftheactivatedsludgeintheSBRfor10minutesevery8hours,theremovalrateofCODwasimprovedby3%～6%,andtheeffluentCODofUS2SBRwaslowerthanthatofthecontrolSBRby40%～53%.Moreover,thetoleranceofSBRtohighconcentrationandtoxicityimpactwasimprovedeffectively.Forthepracticaldomesticwastewater,thesludgeactivitywas14%higherintheUS2SBRthanthatinthecontrolSBR,increasingthecapacityofmicroorganismtodegradetherefractorycompounds.ThesettleabilityofactivatedsludgeintheUS2SBRdescendedslightlyand5%increaseofSVI(sludgevolumeindex)wasobservedduringtheexperiment,butithadlittleinfluenceonthesystemsincetheincrementwasverysmall.Accordingtotheresultsofscanelectro2microscope(SEM)andmicrobialcommunitystructuresanalysis,themicroorganis