不同pH值下好氧颗粒污泥形成过程与特性_傅金祥

书2010年7月第26卷第4期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Jul.2010Vol.26，No.4收稿日期:2010－01－22基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(2009ZX07208－002－005)作者简介:傅金祥(1955—)，男，教授，博士后，博士研究生导师，主要从事水处理理论与技术研究.文章编号:1671－2021(2010)04－0734－05不同pH值下好氧颗粒污泥形成过程与特性傅金祥，唐玉兰，王海彪，马兴冠，由昆(沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168)摘要:目的研究在好氧颗粒污泥形成过程中pH值对微生物种群的影响及两种颗粒污泥的特性.方法采用实验室动态小试的方法，以葡萄糖为碳源，在两个SBR反应器(R1、R2)中通过调节pH值，使R1有机负荷率7(kg·m－3·d－1)、pH=3.0～6.0;R2有机负荷率7(kg·m－3·d－1)、pH=7.0～8.5.结果R1在5d后形成好氧颗粒污泥，R2在25d后形成好氧颗粒污泥.pH值在好氧颗粒污泥形成过程中起菌种选择作用，不同pH值条件下均可形成好氧颗粒污泥.结论丝状菌好氧颗粒污泥结构松散但易于形成;非丝状菌类好氧颗粒污泥结构紧密、稳定性好但形成时间长;非丝状菌类好氧颗粒污泥的污泥质量浓度最高达10.162g·L－1，明显高于丝状菌好氧颗粒污泥5.85g·L－1，两种好氧颗粒污泥均具有良好的有机物降解能力，平均COD去除率高达95%.关键词:好氧颗粒污泥;丝状菌;pH;SBR中图分类号:X703.1文献标志码:A好氧颗粒污泥作为新一代微生物水处理技术，具有良好的沉淀性能、低含水率、高生物量、紧密的生物结构、耐冲击负荷等优点，尤其是其脱氮除磷的性能［1－4］.但由于好氧颗粒污泥形成的影响因素复杂，如接种污泥、沉淀时间、有机负荷率、pH、水力剪切力和温度等因素对好氧颗粒污泥的形成和性能影响较大［5－8］.目前由于好氧颗粒污泥形成过程尚不十分清楚，因此，大大影响了其实际推广应用.其中pH值对微生物生长起着至关重要的作用，不同菌种都有自己生长最合适的pH值.因此，试验通过两个SBR反应器在不同pH值条件下，培养好氧颗粒污泥，研究pH值对好氧颗粒污泥形成的影响、颗粒污泥形成过程及好氧颗粒污泥有机物降解能力.这对于好氧颗粒污泥的实际推广应用具有重要的意义.1试验1.1试验装置及运行条件试验采用的SBR反应器由有机玻璃圆筒制成，高100cm，内径9cm，有效容积5L，排水口在距底部1/2处.两反应器R1，R2的进水、曝气、排水通过三个时间控制器自动控制.反应器R1每天运行4周期，沉淀时间根据污泥沉淀性能而定.反应器R2每天运行4周期，一周期360min，进水3min，静沉3min，出水5min，曝气349min.两反应器均在室温(24±1)℃条件下运行，曝气量维持在0.25m3·h－1.R1用磷酸调节pH=3.0～5.5，R2用碳酸氢钠调节pH=7.0～8.5.1.2接种污泥及试验用水反应器R1、R2接种污泥来自沈阳北部污水处理场二沉池，进水采用人工配水，葡萄糖为碳源，氯化铵和磷酸二氢钾分别作为氮源和磷源.保持C∶N∶P=100∶5∶1，葡萄糖量根据不同阶段反应器所需不同负荷而做出调整.七水硫酸镁125mg·L－1，氯化亚铁125mg·L－1，氯化钙300mg·L－1.其他微生物生长所需微量元素以1mL·L－1的量投加，微量元素(g·L－1)组成如第26卷傅金祥等:不同pH值下好氧颗粒污泥形成过程与特性735下:EDTA15.00，ZnSO4·7H2O0.43，CuSO4·5H2O0.25，MnCl2·4H2O0.99，NaMoO4·2H2O0.228，NiCl20.199，CoCl20.05，NaSeO3·5H2O0.21，H3BO30.05.1.3检测方法COD:快速密闭催化消解法;pH:精密试纸;污泥特性指标SV、SVI、MLSS按国家标准方法执行［9］.污泥粒径采用湿筛分法，筛孔分1.0，0.8，0.63，0.4，0.25mm.污泥干密度的测量方法见参考文献［10］.2试验结果与讨论2.1好氧颗粒污泥的形成两反应器在不同pH值条件下均成功获得了好氧颗粒污泥，结果如图1所示.反应器R1在pH=3.0～6.0、有机负荷率7(kg·m3·d－1)条件下培养.5d后形成好氧颗粒污泥，如图1(a)所示.随着反应不断进行，颗粒污泥粒径逐渐增大，15d后粒径达8mm，如图1(b)所示.图1R1中好氧颗粒污泥形成过程Fig.1FormationprocessofaerobicgranularsludgeinR1图1可见，R1中形成的好氧颗粒污泥边缘为绒毛状，经