厌氧活性污泥的颗粒化及其影响因素_郑平

第12卷Vol,12第1期沁.1环境污染与防治EnvironmentalPollution&Control1990年2月February1990厌氧活性污泥的颗粒化及其影响因素浙江农业大学环保系郑平摘要:本文对顺粒污泥的一些最新研究作了综述。描述了上流式厌氧污泥床反应器中颗粒污泥的形态、组成和结构;介绍了颗粒污泥的形成机理,讨论了污泥顺粒化的影响因素。上流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器是一种高效的第二代厌氧消化器。经过以L。tinga为代表的一大批研究者的共同努力,现已在许多国家的工业有机废水处理中应用,并收到了良好的效果。UASB反应器的工作过程实质上是其中以活性污泥形式存在的各类厌氧消化微生物对有机物的降解过程。厌氧活性污泥的颗粒化则是这种装置滞留高浓度的微生物细胞,进而保证其高效运行的重要条件。本文拟对这方面的研究概况作一介绍。一、颗粒污泥的形态、组成与结构在相差显微镜下观察发现,实验室与生产性UASB反应器中的颗粒污泥均不很规则,但大部分接近圆形。它们的直径平均为1毫米,一般的变化范围为0.1~2毫米,最大的可达3~5毫米。颗粒污泥多数呈黑色,也有的呈灰白色。颗粒污泥中常常夹杂着无机物质,其含量因来源不同而有较大的差异。同一反应器不同部位取样测得的灰份含量为10~20肠;同一反会条件下,在郑州这样傍河城市,人们对水资旅利用和污染控制对策的有益信息。改进层次分析法不仅是一般的多方案多目标决策方法,而且对于解决环境影响综合评价间题也是有效的。环境影响评价正向着自然环境和社会环境的综合方向发展,一般来说,自然环境因素(如水、上、气等)都可以比较准确地用数量表示出来,而社会环境因素(如风景美学、社会服务等)就只能作定性描述。改吐层次分析法为包括定量和定性两大部分的环应器不同时间取祥测得的灰份为8.8、29.5%;不同反应器取样测得的灰份为1]~55肠。灰份的数量与颗粒污泥的密度有很好的相关性(r二0.943);但与颗粒污泥强度间的相关性不显著(r“0.676夕。在颗粒污泥内,经常可以镜检到无机沉淀物。X射线分析证明,这些沉淀物的主要成份是碳酸钙、磷酸钙、硫化铁和硅酸盐等。它们在颗粒污泥中的空间分布是不均匀的,可能与特定微生物代谢所形成的微环境有关。颗粒污泥的表面和内部,一般均可见透明发亮的粘液性物质,主要成份有聚多糖、蛋白质和糖醛酸等。胞外多聚物的含量差异很大,以胞外聚多糖为例,少的只占颗粒污泥干重的1~2帕,多的要占20~30肠。颗粒污泥的主体是各种厌氧消化微生物。其中,常见的占优势产甲烷细菌有索氏产甲烷丝菌、马氏产甲烷八叠球菌、巴氏产甲烷球菌等;非产甲烷细菌有丙酸盐降解菌、伴生杆菌和伴生单胞菌等。颗粒污泥中产甲烷细菌与伴生菌的比例见表1。用扫描电镜和透射电镜研究高温UASB反境影响综合评价提供了一个方法论基础。参考文献〔l〕T.L.Saaty,TheAnalytieHierarehyProeessMeGraw一Hill,Ine.,NewYork(1980)〔2〕汪应洛,山西煤炭基地规划中战略方针决策初探,系统工程(1984)〔3]和金生等,应用层次分析法探讨科研成果的综合评价,系统工程理论与实践(1985)本文曾得到清华大学傅国伟先生、北京大学朱德威先生帮助,谨致谢意。DOI:10.15985/j.cnki.1001-3865.1990.01.004表1颗粒污泥中产甲烷细菌与伴生菌的比例?一|l产甲烷细菌/伴生单胞菌7148应器中颗粒污泥的形态和结构发现,直径为1、3毫米的颗粒污泥可区分为三层:外面是堆积密实的大包囊层,含有30个左右的产甲烷细菌,它们主要是产甲烷八叠球菌和产甲烷球菌(图IA);里面为疏松堆积层,一些直径约]~2微米的卵圆形产甲烷细菌被包埋于颗粒污泥内的间隙中(图1_B);中间为孔腔,直径达30微米,其中生长着游离的非产甲烷杆菌(图IC)。颗粒污泥的表面还经常可见纤维状结构(图zD)。声户碑一~(2)以产甲烷丝菌为主体的颗粒污泥(简称B型颗粒污泥)。这种颗粒污泥在UASB反应器中出现的频率很高。用低倍扫描电镜观察发现,其表面比较规则;在高倍下可见缠绕成各种形态的产甲烷丝菌。B型颗粒污泥也可细分出两种。一种内含很长的产甲烷丝菌的丝状体,长度可达0]0单位。这种B型颗粒污泥又称为丝状体颗粒,通常只见于实验室UASB反应器。另一种只含较短的产甲烷丝菌菌体,长度约5~,_o单位。它又称为杆状颗粒,常见于各种规模的UASB反应器。丝状体颗粒与杆状颗粒的密度不同,分别为1.03和1.054克/厘米3,沉淀{速度也有差异(图2)。ǎ乏日。à沮假侧始C于王;CO:\一.~`一一占~_泛一~.~孟~一~占生八林认飞图1颗粒污泥结构示意生物量(mgTS)S二、颗粒污泥的形成机理1.颗粒污泥的类型在实验室UASB反应器的启动