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高盐好氧颗粒污泥低温储存后活性恢复研究
更新时间:2017-01-30 来源:《中国给水排水》 作者:陈垚,张志敏,袁绍春,朱家悦

摘要:通过缓慢增加进水有机负荷对低温储存后的高盐好氧颗粒污泥进行了活性恢复研究。结果表明,低温储存6 周后高盐好氧颗粒污泥的外部特征仍基本保持完好,但颜色和内部结构发生较大变化; 特别是在恢复过程中,颗粒污泥经历了“颗粒解体→碎片状颗粒→丝状菌颗粒→致密颗粒”等过程; 经过1 个多月的恢复培养,高盐好氧颗粒污泥的沉降性能、脱氢酶活性和硝化特性基本恢复正常; 恢复培养过程中,通过控制进水碱度、曝气量、沉淀时间等,可有效控制颗粒的分散式增长,使其致密生长。

好氧颗粒污泥是一种特殊的生物膜,具有沉降性能好、生物量大、微生物代谢多样化、活性高、抗冲击能力强等诸多优点,特别适合处理高浓度工业废水[1]。但在处理过程中,往往会由于某些意外事故或其他原因导致好氧颗粒污泥出现闲置。若闲置时间较长,则好氧颗粒污泥容易失去活性。因此,研究好氧颗粒污泥储存和活性恢复对其应用具有重要的意义。相关研究表明[2 ~ 4],好氧颗粒污泥闲置后具有较好的稳定性和恢复能力,同时经恢复后其活性甚至可达储存前水平。但对于高盐胁迫下好氧颗粒污泥低温储存后活性恢复的相关研究尚未见报道。

基于此,笔者将课题组于3% 盐度下培养成功的高盐好氧颗粒污泥从反应器中取出后,用蒸馏水冲洗数次除去表面的底物,并将其转移至PP 塑料瓶中,储存于4 ℃低温条件下。“闲置”6 周后,通过控制进水有机负荷对高盐好氧颗粒污泥系统进行恢复,考察其活性恢复情况,以期为高盐好氧颗粒污泥技术在实际工程中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验装置

试验所用SBR 反应器的内径为4. 8 cm,有效高度为105 cm,高径比为22,有效容积为1.9 L,容积交换率为50%。反应器底部设置曝气砂头,由空气压缩机供气,曝气量根据不同恢复阶段所需的溶解氧量大小来控制。一个运行周期为12 h,包括进水2 min、曝气( 根据试验过程调整) 、沉淀( 根据试验过程调整) 、排水3 min。反应器采用加热装置控制不同恢复阶段所需的温度。

1. 2 试验用水与污泥

反应器进水采用自配模拟高盐废水: 盐度为3%,COD 为900 ~ 4 500 mg /L,NH +4 - N 为45 ~ 225mg /L,PO3 -4 - P 为5 ~ 25 mg /L,Ca2 +、Mg2 +、FeSO4·7H2O、ZnCl2、MnCl2 ·4H2O、钼酸盐、CuSO4 ·5H2O 分别为( 20 ~ 100) 、( 26 ~ 130) 、0. 10、0. 10、0. 14、0. 09、0. 03 mg /L,pH 值为7. 0 ~ 7. 5。试验用泥为絮状污泥在盐胁迫作用下经2 个多月驯化培养成熟的高盐好氧颗粒污泥,外观呈深黄色且光滑,平均粒径为0. 89 mm,SVI 值为30. 23 mL /g,最小沉速为4. 79 m/h,脱氢酶活性为39. 27 μgTF /( gSS·h) 。

1. 3 试验方法

将低温储存后的颗粒污泥从冰箱中取出,并使温度自然升高至室温( 15 ℃左右) 。因颗粒污泥已在无溶解氧和营养物情况下低温储存6 周,颗粒污泥中的微生物基本处于休眠状态,活性较低,不宜直接在高负荷条件下进行恢复。为此,通过控制C/N值为20 ∶ 1 逐步提高进水中的基质浓度来缓慢增加进水有机负荷,并相应提高溶解氧和温度。反应器各阶段的运行条件如表1 所示。

版权、出处:《中国给水排水》

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