厌氧颗粒污泥在微好氧下降解五氯酚污泥特性

第13卷第2期2005年6月纤维素科学与技术JourrlalofCelluloseScienceandTechnologyVo1．13Nn2Jun．2005文章编号：1004·8405(2005)02-0014—07厌氧颗粒污泥在微好氧下降解五氯酚污泥特性陈元彩L2，蓝惠霞，陈中豪，詹怀宇(1．华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640；2．中国科学院广州化学研究所纤维素化学重点实验室，广东广州510650)摘要：以厌氧颗粒污泥为接种污泥，在微好氧条件下(溶解氧浓度在0．2～0．7mg／L范围)对降解五氯酚(PCP)的好氧颗粒污泥培养过程中理化特性的变化进行了研究。培养成熟的微好氧颗粒污泥具有光滑的边缘轮廓，呈球形或椭球形，考察了污泥容积指数(SⅥ)、挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度比值(vSS厂rSS)、粒度分布以及蛋白质(PN)和多糖(PS)的比值／PS的变化。在PCP负荷达10mg／L时，对PCP、CODc,和AOX的去除率分别达81-3％，80．8％和80．6％，不存在氯代中间产物，反映了颗粒污泥内部的厌氧菌和外层的好氧或兼性菌都具有较高的活性。关键词：颗粒污泥；五氯酚中图分类号：X703文献标识码：A高氯代有机物由于其具有致畸、致癌、致突变作用的难生物降解的异型生物质，是美国EPA以及我国环境优先控制的重点污染物。虽然厌氧污泥经驯化可有效地降解高氯代有机物【1，但是不能达到彻底矿化，高氯代有机物降解的中间产物在厌氧条件下是很难降解的，厌氧与好氧工艺的组合可较完全彻底降解有机物。近年来利用硝化菌与反硝化菌混合固定，利用传质阻力产生的氧浓度梯度，在好氧条件下同时实现硝化和反硝化的单级脱氮已成为研究热点之一【3J。作者己成功地采用优势好氧菌与厌氧颗粒污泥的混合固定包埋的同时厌氧好氧生物处理系统处理高氯酚【4J。本文以五氯苯酚为目标化合物，研究了微好氧条件下(溶解氧浓度低于0．7mg／L)降解五氯酚好氧颗粒污泥的培养。1材料与方法1．1接种污泥及实验用水实验装置参考文献【4】，试验所用厌氧颗粒污泥取自珠江啤酒厂UASB中的厌氧颗粒污收稿日期：2004．10．29基金项目：广东省自然科学基金(31430)，华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室开放基金(200335)，中国科学院纤维素化学重点实验室访问学者基金(k-147)资助课题作者简介：陈元彩(1967～)，女，副研究员，博士，主要从事含氯有机物生物处理技术的研究。维普资讯http://www.cqvip.com第2期陈元彩等：厌氧颗粒污泥在微好氧下降解五氯酚污泥特性l5泥，粒径为l000~3000岬，接种量0．4L。采用人工模拟废水，溶液组成(mg／L)：葡萄糖，4800；NH4CI，900；KH2PO4，210；MgSO4，30；CaCl2，80；NaHCO3，1000；Na2CO3，500；微量元素溶液，1mL。微量元素溶液组成(g／L)：FeCI3·6H2O，1．5；H3BO3，0．15；CuSO4·5H2O，O．03；KI，0．03；MnSO4·H20，0．10；fNH4)6Mo7024·4H20，0．065；ZnCI2，0．057；COC12·6HzO，0．15；Ni(NO3)2，0．15。1．2分析方法污泥容积指数(SⅥ)、挥发性悬浮固体浓度(VSS)与总悬浮固体浓度(TSS)采用标准方法测定[51；颗粒粒度采用颗粒度分析仪(Mastersizer2000，英国制造)分析O．02~2001，200以上的采用标准筛分法【刚。多糖(Ps)和蛋白质(PN)的测定分别采用蒽酮法和Folin分光光度法[71，各以葡萄糖和牛血清白蛋白为标准物。胞外多聚物的提取采用稀硫酸法【引。PCP、CODc和AOX分别采用吹扫捕集一气相色谱(AutosystemXL-Tekmar3100，美国PE-Tekmar公司制造)、便携式水质分析仪(DR2Ol0o，美国HACH公司制造)以及有机氯测定仪(ECS．1200，荷兰)测定。2结果与讨论2．1微好氧污泥的颗粒化过程反应器接种颗粒污泥运行2天后，开始加入1000mpdLPCP溶液0．5mL，运行一周后大部分污泥仍然保持颗粒状态，但是出现明显的分层现象，上层有微小的黑色厌氧核出现，同时反应器的上方出现少量以解体的黑色厌氧核为中心生长的白色颗粒污泥，见图1(a)，由于PCP的抑制作用，生长很缓慢。底部一层为大粒径颗粒，中层为细小颗粒。循环水量一直控制在0．4L／min，没有出现污泥流失现象，说明反应器中不论接种污泥还是新生污泥都具有良好的沉降性能。在启动阶段，整个运行过程中，pH保持在6．7～7．5之间，反应器运行正常。不断增加PCP的量，使颗粒的培养和驯化同时进行。(b)图l反应器中各层污泥形貌(a)上层絮状污泥；(b