苯酚厌氧降解的厌氧污泥驯化方法研究-强志民

第18卷第4期重庆环境科学1996年8月苯酚厌氧降解的厌氧污泥驯化方法研究强志民赵俊镁(同济大学环境工程学院,上海2。。。92)王建民(美国块laware州立大学)摘要在厌氧法处理含酚废水时,苯酚厌氧降解的厌氧污泥的培养与积累十分重要。本文通过混合厌氧污泥驯化、单一厌氧污泥驯化、好氧污泥转兼性驯化三组对比试验,探讨了合适的苯酚厌氧降解的厌氧污泥的驯化方法。研究表明:好氧污泥转兼性法驯化历时最短,处理效果好.静态培养时,微生物经过2个多月的驯化,日均降解苯酚的速率达10omg/(L·d)关钮词驯化方法,降解苯酚污泥,厌氧,好氧,兼性前言酚污染主要来自煤气、焦化、石油化工、炼油、合成树脂、合成纤维等工厂排出的废水。作为一种原生质毒物,酚可使蛋白质凝固,主要作用于神经系统,引起头晕、贫血等多种疾病。酚被认为是致癌物质〔1〕。水中含酚.0002一.0O15mgl/时,加氯消毒会造成氯酚恶臭。另外,由于酚渗透性强,常造成地下水的大面积污染。在城市污染中,酚占有很大的比重,处理酚污染是目前急待解决的难题之自1964年苯酚可被厌氧降解报道以来,生物法处理含酚废水已有30余年的历史。Healy等人〔2〕证明包括苯酚在内的n种碳氢化合物能被完全厌氧降解成CH;和CO:;Siudan〔3〕探讨了苯酚厌氧降解的抑制动力学和系统稳定性:Khan等人〔4〕应用厌氧活性炭滤床处理含酚废水,取得理想的效果。纵观各人的研究,可以得出一个共同的结论:在厌氧法处理含酚废水时,苯酚厌氧降解的厌氧污泥的驯化极为重要。1.1原水配制原水用工业苯酚和自来水配制,不另加无机盐和各种维生素。根据试验需要,适量投加葡萄糖、脉、磷酸二氢钾作为营养成分。用NaOH调节原水的pH值。1.2测试内容苯酚:澳化容量法;COD:快速重铬酸钾法MLSS:烘干称重法;pH:pH一4型酸度计2试验部分1原水配制和测试内容收稿日期:1995一09一29作者简介:强志民,男,26岁,现在同济大学环境工程学院环境工程专业攻读硕士.2.1混合厌氧污泥驯化.2.11试验装置厌氧复合床顶端敞口,内部分二层:上层为软性填料,下层为污泥。由于复合床的高径比达13.2:1,而且上部存在水封作用,故对降解苯酚起主要作用的污泥床内的微生物,实际上处于严格厌氧状态。这为氧化还原电位所证实。厌氧复合床内径114mm,高度zsoomm(不计泥斗),总容积为15L。从出水口往下每隔Zoomm设一个取样口,共7个,超高20mm。中部4”口与底端之间设一台蠕动泵进行回流。反应器置于35士1℃的恒温箱内,以两台串联的温控仪控制箱内的温度。装置见图1重庆环境科学18卷第80天加泥酬)l05l(一ù黔丈u侧去理二.二-,}:〕i_.匀;馨叮、甲一))卜55657585951()5时间t/d图1厌氧复合床示意图2.1.2试验过程以上海西郊公园生活污水厌氧污泥上清液作接种水,每天向厌氧复合床内投加109葡萄糖、69脉、少量磷酸二氢钾及工业苯酚进行培菌。苯酚投加量从0.19d/到.049/d,反应器内循环,运行37d后测得苯酚浓度为417mg压。随后连续进水,酚浓度约为200mg/L,流量140ml/h,17天后测得出水和进水的酚浓度基本相同,培菌效果差。试验前34天未温控,室温10一14℃,后2d0恒温35士1℃。葡萄糖酸化导致反应器pH值的下降,用NaOH调节。由于培菌效果不理想,故切断进水,不再加酚,反应器仍然内循环。第54天向厌氧复合床内投加杨树浦煤气厂下水道厌氧污泥和西郊公园生活污水厌氧污泥各1升,第84天继续加入驯化成熟的煤气厂下水道厌氧污泥0.8升。在后续的50天里,酚浓度由190mg/l降到44mg/l,日均降解速率为2.92mg/(l·d)。混合厌氧污泥驯化过程中,第5天后苯酚的降解情况见图2。2.1.3分析讨论本试验开始时以西郊公园生活污水厌氧污泥上清液为接种水,驯化54天仍没有效图2混合厌氧污泥驯化中酚浓度的变化果,后又投加两种厌氧污泥进行混合培养,效果虽有所改善,但不明显。美国Khan等人〔们在进行厌氧活性炭滤床处理含酚废水的研究时,采用生活污水厂厌氧污泥上清液与葡萄糖厌氧污泥接种,5个月后才完成驯化过程。可见该驯化法是相当缓慢的。图2曲线表明,第一次加泥后,酚浓度先下降,接着缓慢上升,最后又重新下降。这与污泥对苯酚的吸附、解吸和生物降解相对应。由于苯酚具有较强的极性,首先为新鲜污泥所吸附,接着在微生物的作用下,部分苯酚从污泥上面脱落、降解,当在一定程度上生物降解占主导地位时,实测酚浓度就下降。2.2单一厌氧污泥驯化2.2.1试验装置厌氧反应器为容积2.SL的玻璃瓶,顶部用橡胶塞密封,塞上安装取样管、进水管和出气管。取样管和进水管常闭,仅在使用时开启,出气管用水封隔绝空气。试验采用二套装置,一套培养放置半年的聚酷废