沸石_蛭石曝气生物滤池低温低浓度条件下生物膜特性研究_孙文鹏

0引言曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilters,BAF)以其高效、节能、占地面积小、运行管理方便等特点成为近年来污水生物处理技术的研究热点[1-2]。目前关于BAF的研究多见于反应器处理效能和工艺特性的探讨,而有关其生物膜特性研究项目却一直进展缓慢[3]。生物膜是整个水处理构筑物的核心,良好生物膜是曝气生物滤池反应器稳定运行的基础。Cao等[4]的研究表明,生物膜中微生物的群落组成与进水水质、反应器类型有关,而生物膜的形态结构则主要受水力剪切力和反应器类型的影响。由于受离子强度、悬浮微生物活性、载体表面物理化学性质和水力剪切力等反应器结构和流态特征的影响,BAF生物膜的形态和结构、生物量、生物活性以及微生物种群成等方面都各具特点[5]。温度是影响生物膜性能的一个重要因素,温度的变化会引起生物膜活性和生物量的变化[6]。Hu等[7]考察温度对好氧生物滤池去除污水中有机物影响时发现,温度的降低引起异养细菌生物量的增加。然而桑军强[8]利用曝气生物滤池处理三家店水库水的研究表明,水温的下降会引起填料上异养细菌生物量的降低。目前国内外对于生物膜反应器长期在低水温下运行时是否会引起填料上生物量的变化的报道较少,且研究结果具有较大的不一致性。此次以稳态运行时沸石-蛭石BAF处理污水厂尾水的生物膜为主要研究对象,探讨反应器内生物膜形态和生物量、微生物活性的变化规律,以期为进一步深入研究提供参考。1试验概况1.1试验装置试验装置为有机玻璃柱,柱高1200mm,内径沸石—蛭石曝气生物滤池低温低浓度条件下生物膜特性研究孙文鹏1,谢丽娅2(1.山东省水利勘测设计院,山东济南250013;2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098)摘要:研究了低温(4~8℃)沸石—蛭石曝气生物滤池处理污水厂尾水稳态运行时生物膜形态、生物量和微生物活性变化特征,分析了反应器内生物量和微生物活性的空间变化规律。结果表明,曝气生物滤池的生物膜形态、生物量及微生物活性有沿水流方向渐变的特点,生物量及微生物活性沿水流方向呈现递减的趋势,且生物量、微生物活性呈正相关。关键词:低温;曝气生物滤池;生物膜;生物量;微生物活性中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1004-8642(2008)02-0008-04收稿日期:2007-11-08作者简介:孙文鹏(1979-),男,山东潍坊人,硕士,主要从事水污染控制理论及应用研究.ResearchonMicrobialFilmCharacteristicofZeolite-VermiculiteBiologicalAeratedFiltersatLowTemperatureandLowConsistenceSUNWen-peng,XIELi-yaAbstract:Boththemodalityofbio-membraneandcharacteristicsofbiomassandmicrobialactivitywerestudiedwhentailwaterofsewagetreatmentplantwastreatedinconstantstateandlowtemperaturebyzeolite-vermiculitebiologicalaeratedfilters(BAF).Thespacevariationlawofbiomassandmicrobialactivitywasanalyzedinreactor.Itisturnedoutthatbio-membranesmodality,biomassandmicrobialactivityinBAFchangegraduallyalongtheflowdirection,inwhichbiomassandmicrobialactivitydecreasegraduallyalongtheflowdirection,andbiomassisinpositivecorrelationwithmicrobialactivity.Keywords:Lowtemperature;BAF;Microbialfilm;Biomass;Microbialactivity第21卷第2期2008年4月江苏环境科技JiangsuEnvironmentalScienceandTechnologyVol.21No.4Apr.2008第21卷第2期120mm。反应器填料采用粒径为5~10mm,比重为1.15g/cm3的沸石与粒径2~5mm,比重为0.16g/cm3的蛭石按体积比1∶1完全混合而成,填装高度为800mm。反应器底部填装100mm厚的碎石子承托层,粒径为15~20mm,曝气孔及进水孔位于承托层下部,出水口位于填料上方200mm处,如图1所示。1.2试验用水