聚丙烯酰胺废水的好氧颗粒污泥降解研究

刘莉莉等聚丙烯酰胺废水的好氧颗粒污泥降解研究聚丙烯酰胺废水的好氧颗粒污泥降解研究*刘莉莉王志平蔡伟民(1．华东理工大学资源与环境工程学院，上海200237；2．上海交通大学环境科学与工程学院，上海200240)摘要在序批式活性污泥反应器(SBR)内通过逐步提高进水中聚丙烯酰胺(PAM)的浓度实现了好氧颗粒污泥的驯化。经过43d稳定运行，成功培养出性状良好且对PAM具有较高降解活性的PAM好氧颗粒污泥，其PAM平均降解速率达2．230rag／(L·h)。系统内PAM好氧颗粒污泥的混合液悬浮固体(MLSS)为9．85g／L，污泥体积指数(SVI)为39．21mL／g，湿污泥密度为1．034g／cm。，平均粒径为1．85ITIITI，单个颗粒污泥的沉降速率为8．2～12．8mm／s。关键词好氧颗粒污泥聚丙烯酰胺序批式活性污泥反应器微生物BiodegradationofpolyacrylamidebyaerobicgranularsludgeLiuLili，WangZhiping，CaiWeimin．(1．SchoolofResourceandEnvironmentalEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237；2．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240)Abstract：Theaerobicgranularsludgecultivatedinasyntheticglucosewastewaterwasacclimatedandemployedfortreatmentofasyntheticpolyacrylamide(PAM)wastewaterinsequencingbatchbioreactors．Duringthe43一dayac—climationof6operatingphases，theconcentrationofPAMininfluentwasincreasedgradually．Aftertheacclimation，thesphericalPAMaerobicgranuleswerehighlyeffectiveforPAMdegradationwithanaveragedegradationrateof2．230mg／(L·h)．Themeandiameteroftheaerobicgranuleswas1．85mm，andthemeasuredsettlingvelocityranged8．2-12．8mm／s．ThePAMdegradingsludgegranuleshadaMLSSof9．85g／L，SVIof39．21mL／g，andadensityof1．034g／cm。．Keywords：aerobicgranularsludge；PAM；SBR；microorganisms聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺及其衍生的均聚物和共聚物的统称。PAM及其衍生物可用作絮凝剂、增稠剂及液体减阻剂等，已被广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、建筑等行业，特别是在三次采油中发挥了重要作用。近年，我国各大油田相继大规模实施聚合物驱采L1]。随着PAM的应用范围和规模迅速增大，其在环境中的累积、迁移、转化带来的毒性也逐渐显露，并给生态环境带来不可估量的长期危害。然而，PAM的生物降解性差，且降解不完全的PAM分子在环境中更易发生化学、物理降解，甚至产生丙烯酰胺单体而具有潜在的生态危险性。目前，仅有少量文献报道了硫酸盐还原菌、假单胞菌等微生物对PAM的利用。]。一般认为，PAM只能在细胞外酰氨酶的作用下作为氮源被微生物利用，而作为碳源利用非常困难，除了由于其高分子量难以被微生物摄人到细胞体内进行降解外，即使在小分子量的情况下，其抗生物降解能力仍很强_4]。好氧颗粒污泥由于具有良好的性状、丰富的微生物相和紧密的微生物结构而能适应各种复杂的有机废水，甚至是难降解或有毒有害的有机废水，如四氯乙烯、四氯化碳、造纸废水等_8l。因此，笔者采用葡萄糖好氧颗粒污泥为接种体、模拟聚合物驱采废水为介质，在序批式活性污泥反应器(SBR)内，通过逐步提高系统中模拟聚合物驱采废水的比例来驯化、培养好氧颗粒污泥，跟踪观察好氧颗粒污泥性质变化，并研究好氧颗粒污泥对模拟聚合物驱采废水的降解特性等，以期为好氧颗粒污泥在聚合物驱采废水的实际应用提供可靠的理论依据。1材料与方法1．1反应器启动实验采用有效容积为1．5L柱状SBR反应器，高径比为10／1，其系统运行条件见表1。反应系统采用微孔曝气，换水率控制在5O。1．2污泥来源及其