微量金属对硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥活性的影响

生态环境学报2014,23(11):1821-1825http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基金项目：国家自然科学基金项目(51368011)；广西自然科学基金项目(2012GXNSFAA053189)；桂林市科学研究与技术开发计划项目(20140121)作者简介：蒋永荣(1970年生)，女，副教授，硕士，研究方向为污水生物处理及微生物学。E-mail:svmsung2996@sina.com*通信作者：E-mail:diancibode@qq.com收稿日期：2014-07-05微量金属对硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥活性的影响蒋永荣1，刘可慧1，文麒麟2，刘成良1*，李天煜1，林金彪1，王春锋1，袁碟11.桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林541004；2.恭城瑶族自治县环境保护监测站广西桂林542500摘要：采用厌氧反应装置，接种取自UASB反应器的硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥，以人工配制的含硫酸盐有机废水（蔗糖提供有机物）为原水，分别添加不同质量浓度的微量金属（Fe2+、Co2+、Ni2+），通过间歇试验，研究了不同质量浓度的微量金属（Fe2+、Co2+、Ni2+）条件下，厌氧反应装置中COD和硫酸盐的去除率及产甲烷情况。试验结果表明，在Fe2+质量浓度0~12mg·L-1、Co2+质量浓度0~0.5mg·L-1、Ni2+质量浓度0~0.6mg·L-1范围内，厌氧颗粒污泥的COD去除率和产甲烷速率分别随Fe2+、Co2+、Ni2+浓度的增加而增高。在Fe2+质量浓度0~12mg·L-1范围内，厌氧颗粒污泥对SO42-去除率随Fe2+浓度的增加略有增高，但在Co2+质量浓度0~0.5mg·L-1、Ni2+质量浓度0~2.0mg·L-1范围内，厌氧颗粒污泥的SO42-去除率分别随Co2+和Ni2+浓度的增加而降低。因此，在一定浓度范围内，Fe2+的投加能同时激活MPB和SRB，Co2+和Ni2+的投加能激活MPB但对SRB活性产生抑制作用，为硫酸盐有机废水厌氧处理提供一定的理论指导。关键词：硫酸盐有机废水；厌氧处理；微量金属；颗粒污泥；生物活性中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1674-5906（2014）11-1821-05引用格式：蒋永荣，刘可慧，文麒麟，刘成良，李天煜，林金彪，王春锋，袁碟.微量金属对硫酸盐有机废水厌氧处理颗粒污泥活性的影响[J].生态环境学报,2014,23(11):1821-1825.JIANGYongrong,LIUKehui,WENQilin,LIUChengliang,LITianyu,LINJinbiao,WANGChunfeng,YUANDie.TheInfluenceofTraceMetalonGranularSludgeofAnaerobicTreatingSulphateOrganicWastewater[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2014,23(11):1821-1825.随着工业的不断发展，化工、味精、制药、糖蜜酒精、制革、造纸等领域在生产过程中排放出大量含硫酸盐的有机废水，对环境造成巨大污染（胡明成和龙腾锐，2006）。对于高浓度有机废水，一般采用厌氧处理方法。但是，当废水中含有高浓度硫酸盐时，将使厌氧处理复杂化：由于硫酸盐还原反应的介入，使厌氧降解过程出现了产甲烷菌（MPB）与硫酸盐还原菌（SRB）竞争基质以及硫酸盐的还原产物（硫化物）对MPB和SRB产生毒性抑制等问题，导致微生物活性降低，严重时甚至可使处理系统完全被破坏（Khanal和Huang，2003；王建斌，2011）。斯皮思曾认为微量金属是影响硫酸盐有机废水厌氧处理过程中MPB和SRB活性及竞争性的重要因素之一（斯皮思，2001），但由于研究者所采用的基质和反应器类型及运行方式不同，因此得出的关于微量金属影响MPB和SRB活性的结论也不尽相同（Patidar和Tare，2006；Hullebusch等，2007；Lopes等，2010；庞星杰等，2012）。Patidar和Tare利用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中处理生活污水的污泥，在粗黄糖作为碳源提供底物、COD/SO42-比值3.5条件下，通过分批试验，研究了在微量金属（Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+）对污泥产甲烷活性和产硫化物活性的影响；其结果表明，Fe2+、Co2+添加能同时激活MPB和SRB，而Ni2+则会抑制MPB和SRB对Co2+、Ni2+的吸收（Patidar和Tare，2006）。Hullebusch等采用血清瓶实验，以葡萄糖为底物研究硫酸盐和铁离子对厌