负荷及盐度对好氧颗粒污泥EPS的影响

第3卷第4期2009年4月环境工程学报ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringVo1．3．No．4Apr．2009负荷及盐度对好氧颗粒污泥EPS的影响王春李志华王晓昌(西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西北水资源与环境生态教育部重点实验室，西安710055)摘要研究了序批式反应器(SBR)内好氧颗粒污泥在不同有机负荷(1．6kgCOD／(m·d)和8kgCOD／(m。·d))和不同含盐(2．5％和5．O％)条件下胞外聚合物(EPS)的变化情况，并对EPS、比耗氧速率(SOUR)和孔隙率之间的关系作了进一步探讨。结果表明：在SBR反应器中，负荷较含盐量对好氧颗粒污泥EPS变化的影响要显著，且EPS糖成分和SOUR之间、EPS蛋白成分和孔隙率之间均呈负相关。另外，高负荷条件下的系统稳定性要优于低负荷。关键词好氧颗粒污泥EPSSOUR孔隙率生物活性中图分类号X703文献标识码A文章编号1673—9108(2009)04—0591—04EffectsoforganicloadingrateandsalinityoncharacteristicsOfextracellularpolymericsubstances(EPS)ofaerobicgranulesWangChunLiZhihuaWangXiaochang(KeyLaboratoryofNorthwestWaterResources，EnvironmentandEcology，MinistryofEducation，SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055)AbstractEffectsoforganicloadingrate(OLR)andsalinityonthepropertiesofextracellularpolymericsubstances(EPS)inaerobicgranules，andtherelationshipbetweenEPSandspecificoxygenuptakerate(SOUR)andporositywereinvestigatedinthiswork．ItwasfoundthatOLRaffectedcharacteristicsofEPSmoresignificantlythanthesalinitydid．ThecarbohydrateEPSnegativelycorrelatedwithSOUR，andtheproteinEPSalsonegativelycorrelatedwithporosity．Additionally，withrespecttothesalineshock，granulesunderahigh0LRweremorestablethanthoseunderalow0LR．Keywordsaerobicgranule；extracellularpolymericsubstances(EPS)；specificoxygenuptakerate(SOUR)；porosity；bioactivity近年来，好氧颗粒污泥由于其密实的结构、良好的沉淀性能及较好的水处理效果已引起广泛的关注¨。好氧颗粒污泥的形成是一种自我固定的生物过程，其胞外物质EPS在该过程中起着非常重要的作用。EPS主要由微生物分泌、细胞破裂和水解等途径形成’，且已被证明含有丰富的聚合晶体结构，如：胞外多糖、蛋白质、核酸等物质。研究表明，EPS有助于胶状网络结构的形成，能够促进生物体的聚集，并对有毒物质具有防御作用，从而促进好氧污泥颗粒化。目前，对EPS在颗粒形成过程中的作用研究较多，但建立EPS与其他参数之间的内在联系的研究尚少。在颗粒污泥的研究中，SOUR主要用来表征微生物的种群结构变化及微生物活性¨；孑L隙率主要用来描述颗粒的结构，但对于EPS与好氧颗粒污泥的SOUR、孔隙率之间的关系以及EPS能否有效地表征生物处理活性等鲜见报道。为此，本试验研究了在不同负荷及不同含盐量条件下的好氧颗粒污泥EPS变化情况，并结合SOUR、孔隙率和生物活性对EPS的特性做了进一步的探索。1材料与方法1．1试验装置本试验采用4个完全相同的圆柱形有机玻璃容器作为SBR反应器(R1、R2、R3、R4)，有效容积均为2L，内径5cm。、进水经蠕动泵由上部进入SBR反应器，中部排水，进、排水每周期均为1L。微孔基金项目：国家自然科学基金资助项目(50708089)；国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z328)收稿日期：2008—08—21；修订日期：2008—