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生物特征序批式反應(yīng)器處理含有合成有機(jī)化合物廢水 市政工程 環(huán)境工程專業(yè) 康涅狄格大學(xué) storrs ct 06269 2037 美國(guó) bchemical研發(fā) 環(huán)境科學(xué) 輝瑞全球研發(fā) groton ct 06340 美國(guó)在 2004年 5 月 19日接受 2004年 10月 29日修改 2004年 11月 4日接納 2005年 1月 1日 在網(wǎng)上發(fā)布 摘 要 利用生物的物理和生化特性具有三個(gè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模序列間歇式反應(yīng)器 SBR 處理 合成廢水 固體停留時(shí)間 SRT 為 20 天 對(duì)此進(jìn)行研究 綜合廢水中含有生源化合 物和 22 種促發(fā)有機(jī)化合物 選擇代表著多種化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的 N P 和 S 功能團(tuán)體 在為期兩天的水力停留時(shí)間 HRT 里 氧化還原電位 ORP 在 100 缺氧 和 100 mv 需氧 中不斷的循環(huán) 缺氧 好氧 SBR 工藝 雖然仍處在一種電位范圍在分別在 126 18 和 249 18 MV 的好氧序批式生物膜 SBBR 和 好氧 SBR 中 但是相比之 下 在好氧 SBR 和 SBBR 的工藝中產(chǎn)生了大量的可沉降性能差的污泥 而在缺氧 好氧 SBR 工藝中產(chǎn)生的具有優(yōu)秀的可沉淀性的顆粒污泥 而且在缺氧 好氧 SBR 工藝 的反器中都有很高的 COD 100 鈣和 cg 分別是 平衡液相和氣相濃度的一種化學(xué)物質(zhì) 以減少可能由揮發(fā)而產(chǎn)生的損失 大量的飼料 和生物有機(jī)源化合物分批儲(chǔ)存于 4 C 下 綜合進(jìn)水含 Ca 400 mg L 1 COD 總量 42 mg L 1的總 N 17 毫克 L 1的氨氮 6 mg L 1的磷 和 2 個(gè)或 5 mg L 1混合廢水 表 1 合成飼料在間歇式反應(yīng)器中的特點(diǎn) 有機(jī)化合物 濃度 mg L 濃度 mgbCOD L 群落的種 類和功能 無(wú)機(jī)化合物 濃度 mg L 來(lái)源于生物 脫脂奶粉 300 300 酵母膏 50 50 各種有機(jī)化合物 丙烯 2 5a 2 7 6 8 線性脂肪 氨基酸 MgSO4 7H2O 102 5 抗壞血酸 2 1 8 異性芳香 碳素 CaCl2 2H2O 58 8 苯甲酸 2 5a 3 9 9 8 芳香族羰 NaCl 178 0 4 氯酚 2 5a 3 2 8 0 芳香烴 鹵化物 NH4 2 SO4 94 3 環(huán)己酮 2 5 2 環(huán)狀脂肪 碳素 K2HPO4 33 7 氯乙酸 2 0 5 線性脂肪 鹵素 NaHCO3 126 0 乙二胺 2 2 1 線性脂肪胺 MnSO4 H2O 1 2 乙烯 2 1 1 線性脂肪 磷脂酰 FeSO4 7H2O 5 3 磷酸酶 1 氨酸 2 2 1 芳香胺 CuCl2 2H2O 0 5 4 3 硝基苯甲酸 2 5a 2 7 6 8 芳香硝基 ZnSO4 7H2O 0 9 n 硝基甲烷 2 2 2 線性脂肪 亞硝基 NiSO4 6H2O 0 4 氨基三乙酸 2 1 1 線性脂肪胺 NH4 6Mo7O24 4H2 O 0 2 戊醇 2 5 5 線性脂肪 酒精 肌酸 2 0 7 線性脂肪 磷酸化酶 氮雜環(huán)己烷 2 5 3 環(huán)狀脂肪胺 磺酸 2 0 0 線性脂肪 氨基化合物 ?；撬?2 1 3 線性脂肪 磺酸鹽 茶堿 2 5a 1 8 4 5 異芳香胺 苯磺酸 2 3 2 線性脂肪 磺酸鹽 三氟乙酸 2 0 3 芳香烴 鹵化物 尿嘧啶 2 1 4 芳香胺 尿素 2 0 0 線性脂肪 氨基化合 物 a 進(jìn)水劑量這些化合物由 2家增加至 5毫克左旋在 111天以后 b估計(jì)或理論化學(xué)需氧量值 實(shí)測(cè) 387 5毫克 L 1 和理論 397毫克 L 1 總進(jìn)水 COD基本相同 2 2 間歇式反應(yīng)爐 在 3 個(gè)工作容積為 3 升的 SBR 反應(yīng)器中進(jìn)行運(yùn)行 在每一個(gè)周期添加 1 5L 飼料 溶解液 即 50 容積交換比率 開(kāi)始培養(yǎng) 相等的分量的溶液 每份 ca 含量是 500 mg L 1COD 在康涅狄格的三個(gè)生活 工業(yè)污水處理廠取樣 康涅狄格大學(xué)水污染防治 設(shè)施 stamford 水污染防治設(shè)施 輝瑞和廢水處理廠 投入到在反應(yīng)器中 兩周后加入 了混合污水的所有反應(yīng)堆化合物飼料已經(jīng)改變 所有反應(yīng)器中在產(chǎn)生沉淀前的那階段是通過(guò)固體的消耗來(lái)控制的 固體停留時(shí) 間是 20 天 該反應(yīng)堆保持在室溫 21 C 2 C 自動(dòng) PH 調(diào)節(jié)器控制 pH 值 pH 值 7 8 jenico 股份有限公司 ca 在曝氣期間氣泡風(fēng)口提供氧氣濃度超過(guò) 2 毫克 l 1 時(shí) 所有即時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集 pH 值 ORP 和有時(shí)候需氧量 通過(guò)在個(gè)人電腦上暗轉(zhuǎn) labview v 6 1 軟件 國(guó)家文書(shū) 德州 進(jìn)行集中控制 圖 1 氧化還原電位 ORP 被 跟蹤 其中一個(gè)指標(biāo)是溶解氧 DO 因?yàn)檫@是在控制生物生長(zhǎng)過(guò)程中 它是最敏感 5 的 尤其在低需氧濃度 皓和黃 1996 年 fuerhacker et al 2000 年 反應(yīng)器 1 中運(yùn)行在缺氧 好氧的條件下 2 號(hào)反應(yīng)器最初的運(yùn)行模式與反應(yīng)堆 1 相 同 在第 48 天 提供一個(gè)水面積來(lái)讓它們附著生長(zhǎng) 這樣就產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定而有效率的 處理工藝 生物膜可以在塑性介質(zhì)上生長(zhǎng) 圓筒中有四個(gè)大小相等的間隔廂 內(nèi) 8 8 直 徑 高度 表面積 500 m2 m 3 密度 0 98 g cm 3 kaldnes ri 添加占據(jù) 50 的反應(yīng) 液量 生物膜的支持塑性介質(zhì) 磨頭四個(gè)車廂大小相等 內(nèi) 8 8 12 30 直徑 高度 表面 積 500 m2 m 3 密度 0 98 g cm 3 kaldnes ri 占據(jù) 50 的反應(yīng)器中反應(yīng)液的容 量 這個(gè)填料的目的是給它們附著生長(zhǎng)形成更多的小生境來(lái)提供機(jī)會(huì) 以達(dá)到更高 效率來(lái)去除混合廢水 當(dāng)生物量結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化之后 一個(gè)黑色混合液體反應(yīng)堆中 產(chǎn)生了 反應(yīng)堆 2 后來(lái) 67 日 領(lǐng)有有故意缺氧階段好氧序批式生物膜 SBBR 反 應(yīng)堆 3 操作下完全需氧的條件下 即無(wú)故意缺氧周期 詳細(xì)介紹列在表 2 表 2 SBR在不同階段的運(yùn)行的條件 階段 I II III IV 運(yùn)行的天 數(shù) 1 97 98 122 123 138 139 340 停留時(shí)間 d 2 1 0 5 0 5 總的運(yùn)行 時(shí)間 h 24 12 6 6 運(yùn)行的周 期 飼 料 厭 氧 曝 氣 導(dǎo) 出 沉 淀 物 飼 料 厭 氧 曝 氣 沉 淀 物 的 導(dǎo) 出 飼 料 厭 氧 曝 氣 沉 淀 物 的 導(dǎo) 出 飼 料 厭 氧 曝 氣 沉 淀 物 的 導(dǎo) 出 缺氧 好 氧 SBR h 1 15 7 1 1 6 4 1 1 2 2 1 1 1 3 1 好氧 SBBR h 1 22 1 1 10 1 1 4 1 1 4 1 好氧 SBR h 1 22 1 1 10 1 1 4 1 1 4 1 注 在運(yùn)行期間添料率是固定的 所以 停留時(shí)間隨著整個(gè)運(yùn)行周期的時(shí)間而縮短 6 2 3 生物活性 相對(duì)于多種廢水的微生物活性用現(xiàn)存的透氣性測(cè)試技術(shù)來(lái)量化 描述了早期的厭 氧 好氧 SBR 法 Chandran and Smets 2000 Hu et al 2002 and Hu et al 2003 簡(jiǎn)單地 說(shuō) 生物等分 50 毫升 每個(gè)反應(yīng)堆取兩個(gè)樣品 懸浮物質(zhì)通入大概 2 分鐘的氧氣來(lái)維 持高于 15 mg L 1 的溶氧率 然后停止曝氣加入定量的培養(yǎng)基 5 mg L 1的氨氮 醋酸 或者的 SOCS 減少 在這樣的水平 原因是氧化襯底測(cè)量了探頭 連續(xù)錄 4 赫茲由一 臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)接口 因?yàn)榕囵B(yǎng)基的耗氧溶解氧的下降曲線通過(guò)溶解氧探測(cè)儀以 4HZ 的頻率通過(guò)一臺(tái)溶解氧監(jiān)測(cè)器的電腦界面被連續(xù)的紀(jì)錄下來(lái) 運(yùn)行線性回歸的衰退 率校正以確定具體的氧攝取率 酸 并更正為源耗氧量在 3 硝基原液 10 g l 注射醋酸 來(lái)研究 3 硝基龍 50 mg L 1 沖擊載荷對(duì)醋酸的降解的影響 類似呼吸描述曲線被收 集和分析 降解 3 硝基呼吸檢測(cè)期間由于其極其緩慢動(dòng)力學(xué)未被觀察 未觀察數(shù)據(jù) 未顯示 2 4 微生物計(jì)數(shù) 微生物計(jì)數(shù)是用較早前報(bào)道的記數(shù)技術(shù)稍作修改而來(lái)的 Magbanua et al 1998 2 4 1 培養(yǎng)基制備 三種培養(yǎng)基 磷酸鹽生理鹽水緩沖液 PBS 改良過(guò)的 R2A 培養(yǎng)基中 和一個(gè)事先 在 121 C 下蒸過(guò) 15 分鐘的對(duì)照培養(yǎng)基 PBS 液加入連續(xù)的生物稀釋液中 改良過(guò)的 R2A 培養(yǎng)基含有酪氨基酸 葡萄糖 蛋白胨 3 可溶性淀粉 酵母味素 均在 500 毫克左 旋 1 元 丙酮酸鈉 磷酸氫 均在 300 mg L 1的每項(xiàng) 和 50 mg L 1的硫酸鎂 被選為有 代表性的培養(yǎng)基去等量化總異養(yǎng)菌密度 具體基板培養(yǎng)液中加入醋酸或一份廢水 例 如 苯甲酸 3 硝基 茶堿和 4 氯苯酚 無(wú)機(jī)化合物的培養(yǎng)基包含生物所必需的宏量和 微量元素至終濃度為 100 mg L 1的化學(xué)需氧量 醋酸被選定為陽(yáng)性對(duì)照 因?yàn)榇蟛糠?的異養(yǎng)菌在活性污泥系統(tǒng)消耗掉醋酸 尼爾森和尼爾森 2002 2 4 2 生物稀釋法 來(lái)自反應(yīng)堆的生物樣本 10 000 g 離心連續(xù) 5 分鐘 球懸浮在一個(gè) 20 毫米的磷酸 鹽緩沖和使用探針式聲波發(fā)生器 余志科學(xué) 型號(hào) 100 在位置 1 1 W 功率輸出 來(lái) 分散 3 個(gè)階段并有 30 秒的冷卻時(shí)間 96 井板全部用 180 l 無(wú)菌磷酸鹽緩沖液 PBS 7 稀釋制備無(wú)菌性油水井 在第一排每五個(gè)相鄰的稀釋板中加入 20 l 的生化標(biāo)本 生產(chǎn) 5 個(gè)含 10 1 稀釋的混合溶液 混合和稀釋反復(fù)進(jìn)行并連續(xù)轉(zhuǎn)移到稀釋板 在另外五個(gè) 稀釋板上做一個(gè)新的 10 倍稀釋 到 10 8 倍的稀釋水平 最后制作出 5 8 個(gè)稀釋板 進(jìn)行稀釋生物系列和 1 8 個(gè)含鹽水無(wú)菌控制的稀釋板 象上的步驟準(zhǔn)備相同的稀釋 板 然后用于接種試驗(yàn) 2 4 3 試板接種 在所有的試板上分別無(wú)菌性地充滿 90 l 測(cè)試溶劑 隨后 試板接種 從 6 稀釋板 5 個(gè)含有稀釋的生物液 1 個(gè)含無(wú)菌生理鹽水 以每口井接種 10 每一個(gè)相應(yīng)的稀釋 程度的稀釋板 即第一排 從 10 1 稀釋后 第二排從 10 2 稀釋等 導(dǎo)致稀釋 10 2 通過(guò) 測(cè)試板到達(dá) 10 9 在加入 10 l 細(xì)胞增殖吸水劑 1 溶液 Roche 公司 應(yīng)用科學(xué) 印第安 納波利斯 前 試驗(yàn)板 分別置于 35 C 下 6 天 吸水的測(cè)定 是基于減少呼吸道的無(wú)色 唑鹽吸水 1 四 3 4 碘 2 4 硝基苯 5 tetrazolio 1 3 苯 磺酸鈉 以有色可溶 性甲的代謝活性細(xì)胞 每個(gè)測(cè)試板還分別收到 90 l 井測(cè)試溶劑作為補(bǔ)充物和養(yǎng)料 測(cè)試板接種之前一天對(duì)其進(jìn)行檢查 2 4 4 最可能的數(shù)目測(cè)定 由黃色產(chǎn)物產(chǎn)出的光密度 WST 還原 波長(zhǎng)為 450 nm 或濁度 波長(zhǎng)為 520nm 只有 R2A 計(jì)數(shù) 每個(gè)試板上用酶標(biāo)儀 分子器件 桑尼維爾 CA 來(lái)測(cè)試細(xì)菌的生長(zhǎng) 加上兩倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差的背景吸光度試板測(cè)得其高于平均水平 MPN 是按標(biāo)準(zhǔn)方法 APHA et al 1998 來(lái)計(jì)算每個(gè)基板基于稀釋 有多少?gòu)?fù)制井 又有多少稀釋程度來(lái)計(jì) 算的 基于這樣的假設(shè) 每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞有類似的幾何尺寸和密度 主管量分?jǐn)?shù) fXB Hi 的 一個(gè)具體的襯底上 然后作為近似為 在這里 XB Hi 表示是高密度的細(xì)菌負(fù)責(zé)降解 Si 襯底 2 5 分析程序 反應(yīng)堆氧化還原電位 ORP 聯(lián)機(jī)記錄各種停留時(shí)間 ORP 的電極用 zobell 的標(biāo) 準(zhǔn)溶液 APHA et al 1998 進(jìn)行了校準(zhǔn) 生物量濃度和反應(yīng)池出水水質(zhì)用市售試劑 8 HACH COD 小瓶子 Loveland 鈷 來(lái)測(cè)定化學(xué)需氧量 混合液懸浮固體 污泥 含量用 標(biāo)準(zhǔn)方法 APHA et al 1998 測(cè)定 氨氮分析用氨氣敏電極 HNU Systems MA NO2 濃度 硝態(tài)氮和 氮含量測(cè)定用比色法和離子色譜法 分別 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法 APHA et al 1998 有機(jī)促發(fā)的化合物中 只有苯甲酸 3 硝基茶堿 與 4 氯酚可檢測(cè)一高效 液相色譜法 在整個(gè)運(yùn)行期定期監(jiān)測(cè) 3 硝基苯甲酸 茶堿 與 4 氯酚濃度測(cè)定高效液 相色譜法 HPLC Jasco 東京 日本 按順序經(jīng)分離梯度洗脫 0 3 分鐘 10 甲醇 3 20 分鐘 65 個(gè) 占 90 1 20 25 分鐘 65 個(gè) 占 90 1 25 30 分鐘 10 甲醇 而 30 40 分 鐘 10 甲醇 以 ZORBAX SB C18 柱 安捷倫公司 美國(guó)加州 Palo Alto CA 和紫外 二 極管陣列檢測(cè) 分別檢出 0 6 倍 0 6 倍 0 4 和 0 4 mg 每升 絮團(tuán)粒度的分布測(cè)定三 份 有 770 accusizer 光學(xué)顆粒粒度 圣巴巴拉 鈣 的決議 0 5 500 m 每個(gè)測(cè)量長(zhǎng)達(dá) 30 秒 并用了 50 毫升的生物量 對(duì) 污泥體積指數(shù) SVI 進(jìn)行了測(cè)定 用每種標(biāo)準(zhǔn)方法 APHA et al 1998 通過(guò)記錄每個(gè)顆粒在量筒中的沉降時(shí)間測(cè)量顆粒沉降速度 摩 根羅斯等 1997 年 9 3 結(jié)果 3 1 氧化還原電位概況 在三個(gè)反應(yīng)堆中記錄的 OPR 讀數(shù)存在巨大的差異 在在缺氧 好氧 SBR 工藝中 為期兩天的停留時(shí)間 ORP 循環(huán)于 100 缺氧階段 和 100 毫伏 好氧階段 之間 圖 2 雖然這是相當(dāng)接近 在有氧 SBBR 與 SBR 反應(yīng)池為 126 18 和 249 18 MV 的 ORP 的價(jià)值在好氧 SBBR 與 SBR 反應(yīng)中沒(méi)有明顯變化 數(shù)據(jù)未顯示 相比之下 ORP 的價(jià)值觀起了很大的變化 HRT 減少到 0 5 天 在缺氧 好氧 SBR 工藝是在 400 到 0 毫伏 第三階段 之間 黑色混合液體顏色在反應(yīng)堆內(nèi)變化 之后的曝氣延長(zhǎng)了 一個(gè)多小時(shí) 而無(wú)氧混合時(shí)間減為 1 小時(shí) 第四階段 因此 ORP 的值增大 并維持 100 350 之間 50 毫伏在兩個(gè)階段 分別見(jiàn)于 圖 2 圖 2 ORP 概況缺氧 好氧 SBR 工藝 在第一階段 HRT 2 d 第三 HRT 0 5 D 與分別 2 小時(shí)缺氧攪 拌和曝氣 和第四 HRT 0 5 D 與 1 小時(shí)缺氧攪拌 和 3 h 曝氣 3 2 污泥顆粒沉降 從第 62 天起 只有在缺氧 好氧 SBR 工藝中開(kāi)始產(chǎn)生淺褐色顆粒污泥 由于停 10 留時(shí)間減少到 1 0 至 0 5 天 顆粒顯性視覺(jué)估計(jì)平均直徑 1 2 毫米 最大直徑為 5 0 毫 米 相比之下 污泥平均粒徑在好氧 SBR 和后 SBBR 分別 0 320 0 023 和 0 359 0 018 毫米 根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)粒徑在好氧 SBR 工藝中 在后 SBBR t 0 05 p 值為 0 08 n 3 顆粒逐漸消失后 181 天之后 未能倒入泵中 顆粒最高沉降速度相應(yīng)的最大尺寸 平均一個(gè)單個(gè)顆粒的沉降速率為 38 3 m h 1 n 3 符合標(biāo)準(zhǔn)較早前報(bào)道 摩根羅斯等 1997 32 3 38 8 m h 1 好氧顆粒污泥 只有缺氧 好氧 SBR 工藝 符合最高的沉降速度 對(duì)良好的污泥沉降特性進(jìn)行了觀察 在整個(gè)運(yùn)行期 平均污泥體積指數(shù) SVIs 在 缺氧 好氧 SBR 工藝 好氧 SBBR 與 SBR n 5 時(shí) 從 296 天至 337 天 中分別為 98 31 340 208 和 239 176 3 3 化學(xué)需氧量和氨氮 在整個(gè)操作期間 20 天的目標(biāo) SRT 非常好的去除了 COD 90 在大約 400 毫克每升的進(jìn)水化學(xué)需氧量 分別在缺氧 好氧 好氧 SBR 工藝 SBBR 三個(gè)反應(yīng)堆實(shí) 現(xiàn)廢水濃度 38 14 37 19 和 36 16 毫克每升時(shí) 圖 3A 條 相比之下比較 COD 去除率 出水殘留氮和物種隨不同反應(yīng)堆和停留時(shí)間而變化 后 50 天出水氨氮 濃度在缺氧 好氧 SBR 工藝已接近其檢測(cè)限 MDL 為 0 1 mg 每升時(shí) 還有一個(gè)重 要的因素即氨氮濃度 10 5 毫克每升 可在好氧 SBR 法 圖乙 產(chǎn)生大量的硝化抑制作 用 也注意到 SBBR 在好氧 48 天后生物膜媒體一天增加出水氨氮濃度 如果 HRT 后 減少到一天 二期 沒(méi)有明顯的出水水質(zhì)明顯變化 然而 進(jìn)一步減少停留時(shí)間為 0 5 天 缺氧 好氧 SBR 工藝 第三階段 擁有最長(zhǎng)的積累期 會(huì)導(dǎo)致暫時(shí)性銨積累 污水平均硝 酸鹽濃度 圖 116 在缺氧 好氧 SBR 工藝 好氧后 SBBR 與 SBR 分別為 11 3 23 9 和 26 9 毫克每升時(shí) 只有在缺氧 好氧 SBR 工藝 見(jiàn)圖 4 中分別揭示大量脫 氮 74 在整個(gè)運(yùn)行期 流體 COD A 組 氨氮 B 組 硝酸鹽 氮 小組 C 與生物反應(yīng)池 小組四 集中分布在缺氧 好氧 SBR 工藝 好氧后 SBBR 和好氧 SBR 工藝 11 圖 3 注 在整個(gè)運(yùn)行期 流體 COD A組 氨氮 B組 硝酸鹽 氮 小組 C 與生物反應(yīng)池 小組四 集中 分布在缺氧 好氧 SBR工藝 好氧后 SBBR 和好氧 SBR工藝 圖 4 注 污水 3 硝基濃度分布在缺氧 好氧 SBR工藝 好氧后 SBBR 好氧 SBR工藝 實(shí)線代表 名義進(jìn)水 SOC的濃度 虛線代表的方法檢測(cè)限 誤差柱狀圖是重復(fù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算 12 3 4 特定有機(jī)化合物的結(jié)局 精心挑選的 SOCS 高濃度污水在處理期間被跟蹤調(diào)查 在整個(gè)運(yùn)行期間 任何反 應(yīng)堆污水中苯甲酸鈉 茶堿 4 氯酚均未檢出 即使在其進(jìn)水濃度增至 500 毫克每升的 每天 111 數(shù)據(jù)未顯示 事實(shí)上 在缺氧 好氧 SBR 工藝中茶堿只是在填料期結(jié)束后 的較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn) 在好氧 SBR 工藝其去除比有氧 SBBR 緩慢 圖 5 相較于上述 化合物 發(fā)現(xiàn)在所有反應(yīng)后 廢水的 3 硝基 進(jìn)水濃度增至 500 毫克 L 天 1 天 111 圖 4 不過(guò) 由于長(zhǎng)時(shí)間曝光 300 天 其廢水濃度成為大幅降低生物的建議 圖 5 注 在缺氧 好氧 SBR工藝 好氧后 SBBR 和好氧 SBR工藝 在 24小時(shí)運(yùn)行周期 第一期 HRT 2 d 改變污水茶堿濃度 3 5 微生物活性 具體的 SOCS 在反應(yīng)池中 除了對(duì)微生物存活的對(duì)比還要研究 COD 和 N 直 接測(cè)量縱橫率 在缺氧 好氧 SBR 和好氧后 SBBR SOURNH4 沒(méi)有統(tǒng)計(jì)上的差異 但在好氧 SBR 工藝它是最高的 0 012 g O2 h 1 g 1 XCOD 見(jiàn)表 3 t 0 05 p 150 我們研究的結(jié)果顯示在交 替缺氧 好氧條件下可以有效控制污泥膨脹 這可能是新陳代謝的選擇 Grady 等 1999 所有有機(jī)充填物 苯甲酸 3 硝基 茶堿和 4 氯酚在整個(gè)運(yùn)行時(shí)期例行監(jiān)測(cè) 所有 反應(yīng)堆中的苯甲酸 茶堿和 4 氯酚徹底清除 在好氧 SBR 法中有以兩年來(lái)最快的茶 堿清除率 建議在上級(jí)有氧代謝降解大多數(shù)有機(jī)物 污水中當(dāng) 3 硝基濃度低于 1 毫 克每升時(shí) 只有經(jīng)過(guò) 300 天的運(yùn)行 高濃度的生物量在兩天的停留時(shí)間后 平均污泥濃 度為證 1300 0 5 四激素應(yīng)用 從 171 天 以后 達(dá)到 800 毫克細(xì)胞 公升 適用于 50 天 至 97 天 圖 3D 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化可以改善降解能力 在另一方面 為期一個(gè)月的在好 氧 SBR 和后 SBBR 中完成氨氮的觀察 缺氧 好氧 SBR 工藝 圖 3 顯示物或代謝抑 制硝化作用 可更有效地清除 顯然 SOCS 在 有交替缺氧 好氧條件下和在好氧條件 下可以得到同樣良好的去除 同樣另一個(gè)好處是提高脫氮效果 高等 SOURNH4從好氧 SBR 工藝中展示了生物在足夠的通氣下快速氨氧化 相 比之下 最低 SOURNH4發(fā)生在缺氧 好氧 SBR 法第三階段這是符合長(zhǎng)期污水酸銨 圖 3B 及亞硝酸鹽 數(shù)據(jù)未顯示 這些結(jié)果表明 在一個(gè)足夠長(zhǎng)的充氣期間 我們可以實(shí) 15 現(xiàn)完全硝化 該醋酸鹽在缺氧 好氧 SBR 工藝中 顯著低于有機(jī)物的需氧 見(jiàn)表 3 醋 酸在缺氧 好氧 SBR 工藝中 同樣是非常低 3 02 可能的話 醋酸的有氧代謝少交 替呼吸或發(fā)酵代謝在此氧化還原反應(yīng)循環(huán)中無(wú)處不在 在另一方面 低醋酸鹽可顯示 不完全氧化 儲(chǔ)存和代謝 往往就是遵循循環(huán)厭氧 好氧環(huán)境 一個(gè)假設(shè)的平均細(xì)胞干重 10 12 克 球形細(xì)胞密度相等 水 計(jì)算物質(zhì)濃度分別 為 410 140 和 250 毫克每升時(shí) 在缺氧 好氧 SBR 工藝 好氧 SBR 工藝 及后 SBBR 分別基于表 4 這些是公平與實(shí)驗(yàn)測(cè)量污泥濃度值 949 966 和 856 毫克倉(cāng)庫(kù)每 升時(shí) 分別 考慮到適用 20 天的調(diào)整期活躍分?jǐn)?shù)將減少低于 1 因此 液體中出現(xiàn)培養(yǎng) 基量化 magbanua 等 1998 表 4 缺氧 好氧 SBR 好氧 SBBR 好氧 SBR MPN mL 1 fxB Hi MPN mL 1 fxB Hi MPN mL 1 fxB Hi R2A 4 1 1 3 E 08 2 5 0 2 E 08 1 4 0 6 E 08 醋酸鹽 1 2 0 7 E 07 3 02 3 44 8 5 0 E 07 34 34 0 7 2 2 3 E 07 53 33 34 57 安息香酸鹽 2 3 1 1 E 07 5 52 5 57 4 1 1 7 E 06 1 65 1 39 6 0 0 4 E 06 4 44 0 52 茶堿 1 4 0 1 E 07 3 45 0 60 3 7 1 3 E 05 0 15 0 10 4 5 1 4 E 06 3 30 2 15 4 氯酚 9 0 1 8 E 04 0 02 0 01 6 8 3 3 E 04 0 03 0 03 1 4 0 2 E 04 0 01 0 3 硝基苯甲酸 鹽 1 0 0 1 E 07 2 42 0 51 9 0 2 1 E 04 0 04 0 02 6 5 0 4 E 04 0 05 0 01 我們的研究結(jié)果顯示 同樣良好的去除的 SOC 可在缺氧 好氧 SBR 工藝中實(shí)現(xiàn) 因?yàn)樵诤醚?SBR 法中 可以提高脫氮和更好的污泥沉降性能 在有氧條件下 可以強(qiáng) 制去除氨氮和許多的 SOCS 但少量的 SoC 在缺氧 好氧 SBR 工藝中的去除是沒(méi)有 必要 只要有足夠的好氧分?jǐn)?shù)維持在缺氧 好氧循環(huán)階段 有氧分?jǐn)?shù)至少為 60 以同 樣的情況在我們的缺氧 好氧 SBR 工藝在第四期 被推薦 grady 等 1999 16 5 結(jié)論 主要結(jié)論如下工作 1 研究好氧 SBR 工藝和后 SBBR 后 缺氧 有氧的交替促進(jìn)形成具有優(yōu)良沉 降性的污泥顆粒 2 取消對(duì)幾個(gè)試驗(yàn)的 SOCS 好氧 缺氧循環(huán) 污水中的苯甲酸 茶堿和 4 氯酚均 17 低于整個(gè)運(yùn)行期間的檢測(cè)限 而一貫長(zhǎng)期馴化期間所需的 3 硝基被去除 3 主管生物組分的 SOC 退化 例如 4 氯酚和 3 硝基 顯著低于其進(jìn)水 COD 雖 然液體提供了一個(gè)很好的近似異養(yǎng)分?jǐn)?shù) 4 最高具體氨氧化率分別見(jiàn)于好氧 SBR 工藝 最低具體醋酸氧化率分別觀察在 缺氧 好氧 SBR 工藝伴隨著非常低 3 02 醋酸主管有氧量分?jǐn)?shù) 5 在平等固體停留時(shí)間 進(jìn)水條件下 總體比較各反應(yīng)堆顯示缺氧 好氧循環(huán) SBR 法優(yōu)越 因?yàn)樗谙嗤?SOC 和脫氮效果下 同時(shí)顯示出了污泥良好的沉降性能