河底沉积物培养耐酸产甲烷颗粒污泥的试验研究

中国环境科学2003，23(6)：587—591ChinaEnvironmentalScience河底沉积物培养耐酸产甲烷颗粒污泥的试验研究凌雪峰，左佥0恶，顾夏声(清华大学环境科学与工程系厌氧生物实验室，北京100084)摘要：利用河底沉积物作为接种污泥，在一个3．1L的EGSB反应器中进行培养耐酸产甲烷颗粒污泥的试验研究．结果表明，EGSB反应器在pH6．0，出水碱度低于400mgCaCO儿，容积负荷5-3kgCOD／(m3．d)的条件F培养出具有良好沉降性能和产甲烷活性的耐酸颗粒污泥．形成耐酸颗粒污泥后，EGSB反应器在pH5．8—6．0，进水COD3000meCL，容积负苘5．2kgCOD／(m3-d)的条件下稳定运行29d，COD去除率平均为89．2％。出水总碱度仅为264．4mgCaCO儿，沼气中甲烷的含量约为56．9％．扫描电镜观察发现颗粒污泥内部存在成簇生长的索氏甲烷丝菌．关键词：颗粒污泥：酸性条件：河底沉积物；产甲烷中图分类号：X522文献标识码：A文章编号：1000—6923(2003)06—0587—05Studiesoncultivationofacid-tolerantmethanogeniegranularsludgeusingriversediments．LINGXue—feng，ZUOJian—e，GUXia—sheng(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)．ChinaEnvironmentalScience，2003，23(6)：587-591Abstract：Studiesonthecultivationofacid—tolerantmethanogenicgranularsludgeina3．1Lexpandedgranularsludgebed(EGSB)reactorusingriversedimentsasseedsludgewasconducted．Inthereactor,acid—tolerantgranularsludgewithgoodsettlingabilityandmethanogenicactivitywascultivatedundertheconditionsofpH6．0，efluentalkalinitylowerthan400mgCaCO3／L，loadingrate5．3kgCOD／(m3．d)．Thereafter,undertheconditionofpH5．8～6．0，influentCOD3000rng／Landloadingrate5．2kgCOD／(m3-d)，thereactoroperatedstablyfor29dayswiththeaverageCODremovalrateof89．2％，efluenttotalalkalinityof264．4mgCaCO3／Landthemethanecontentofabout56．9％inbiogas．Investigatedunderscanningelectronicmicroscope，manyMethanothrixsoehngeniiwerefoundaggregatedinclusterintheinnerareasofgranularsludge．Keywords：granularsludge：acidiccondition：fiversediments；methanogenesis厌氧生物处理过程中产甲烷菌生长的最适pH值约为7．0～7．2t“．在利用厌氧工艺处理有机废水时，需要在进水中投加碱性物质以保证反应器内的pH值在中性范围，这不但增加了运行费用，而且还给运行管理带来不便．有研表明，在许多自然生境如热泉、湖泊和沼泽中存在着多种耐酸的产甲烷菌．因此，如果能利用自然生境中的耐酸产甲烷菌培养出耐酸的产甲烷颗粒污泥，就可在处理酸性或低碱度有机废水时，将反应器直接控制在酸性条件(如pH6．0)下运行，可以大幅减少甚至不需要外源碱度，简化运行管理【．51．在普通厌氧反应器中设法提高其中耐酸产甲烷菌的比例，也可提高其抵抗酸化的能力，提高运行稳定性[6】．作者以河底沉积物直接接种运行厌氧反应器，主要考察和研究河底沉积物能否经过筛选和驯化，通过自固定化技术培养形成耐酸产甲烷颗粒污泥以及厌氧产甲烷过程能否在酸性条件下稳定高效运行．1材料与方法1．1试验装置与流程试验装置与工艺流程如图l所示，其中EGSB反应器的总体积为3．1L．温度控制在35+1℃．接种污泥取自清华大学校河河底沉积物，试验用水为自配水，即在自来水中按CODc：N：P=200：5：1，收稿日期