以比耗氧速率作为丝状菌膨胀预警指标的研究

以比耗氧速率作为丝状菌膨胀预警指标的研究李志华，朱珂辰(西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室，陕西西安710055)摘要:通过对4个不同运行条件的SBＲ反应器中活性污泥的SOUＲ与SVI的连续监测，研究了通过SOUＲ来预测丝状菌污泥膨胀风险的可行性。研究发现，SOUＲ出现峰值后的8～42d内往往会发生污泥膨胀事故。而针对这四组不同状态的污泥所进行的SOUＲ与SVI参数的监测与记录，显示这种SOUＲ与污泥膨胀对应出现的现象适用于状态各异的污泥。由于SOUＲ易于连续监测，使得该技术在污水厂易于实施，可以为技术人员提前应对污泥膨胀提供足够时间，从而帮助污水厂的运行与管理。关键词:SOUＲ;SVI;污泥膨胀中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000－4602(2015)11－0039－04UsingSpecificOxygenUptakeＲateasaWarningIndexofSludgeBulkingLIZhi-hua，ZHUKe-chen(KeyLaboratoryofNorthwestWaterＲesource，EnvironmentandEcology＜MinistryofEducation＞，SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract:ThefeasibilityofpredictingsludgebulkingriskthroughSOUＲwasinvestigatedbycon-tinuousmonitoringofSOUＲandSVIinthefourdifferentSBＲreactors．Theresultsshowedthatsludgebulkingtendedtooccurfrom8to42daysaftertheSOUＲpeakingtime．MonitoringandrecordingofSOUＲandSVIdataforthefourdistinctkindsofsludgeprovedthatthiscorrespondingphenomenonwasadaptedtovariousstatesofsludge．ThistechnologycouldbeeasilyappliedinWWTPduetoconvenientcontinuousmonitoringofSOUＲ．Usingthistechnologycouldofferenoughtimefortechnicianstotakeac-tionsbeforesludgebulking，whichmighthelptooperateandmanageWWTP．Keywords:SOUＲ;SVI;sludgebulking基金项目:陕西省科技计划国际合作项目(2013KW2201);2013年博士点基金联合资助课题(20136120110002)污泥膨胀一直是活性污泥法运行管理过程中面临的常见问题。污泥膨胀分为粘性膨胀与丝状菌膨胀。目前普遍认为在丝状菌与菌胶团细菌平衡生长的情况下，活性污泥并不会发生丝状菌膨胀。只有当丝状菌的生长超过菌胶团时，才会出现污泥膨胀。通过分析以往对活性污泥膨胀问题的研究，丝状菌引发的活性污泥膨胀原因可主要分为五种类型:基质限制、DO限制、营养物缺乏、pH值影响和H2S影响。而DO限制则是最常见的引起丝状菌过量生长的原因之一［1］。因此，本研究选择了低DO浓度作为诱导丝状菌膨胀的条件。OUＲ即氧消耗速率，可间接表征微生物活性。·93·第31卷第11期2015年6月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．31No．11Jun．2015有研究者发现，活性污泥具有较高的比耗氧速率(SOUＲ)与单位污泥中的高ATP含量有关。活性污泥的沉降性能与活性污泥本身的活性有关:活性污泥的SVI与单位污泥中ATP含量存在线性关系。另外，通过对活性污泥thespecificFloc-BulkingATP(fbATPTM)的检测可以提前1～1．5倍污泥龄时间预测丝状菌污泥膨胀［2］。受上述研究的启示，笔者拟用SOUＲ作为污泥膨胀的预警指标，寻求一种简便的预警活性污泥膨胀的方法。1材料与方法1.1SBＲ反应器及进水水质4个SBＲ反应器(简称Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4)的有效容积均为4L，每周期进、出水各2L。运行周期为8h，每天3个周期。每周期包括:进水7min，曝气381min，沉淀90min，出水2min。Ｒ1与Ｒ2为鼓泡式反应器，Ｒ3与Ｒ4为气提式反应器。Ｒ1在进水与曝气过程中伴随搅拌，Ｒ2在曝气