引言 高浓度有机废水的处理多采用厌氧技术，但

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1、引言高浓度有机废水的处理多采用厌氧技术，但引言　　　　高浓度有机废水的处理多采用厌氧技术，但是当废水中含有高浓度硫酸盐时，会给废水处理带来很大困难，即由于硫酸盐还原过程的介入，使厌氧降解过程出现了产甲烷菌(MPB)与硫酸盐还原菌(SRB)之间对底物的竞争以及硫酸盐还原产物对MPB和SRB毒性抑制等问题[1]。基于此，应用两相厌氧工艺中的产酸相对硫酸盐进行预去除的策略得到广泛认同。　　碳硫比、硫氮比、硫酸盐负荷、水力停留时间和碳源种类等环境因子都能够影响产酸硫酸盐还原效率，国内外学者对这些生态因子在硫酸盐还原过程中的作用也进行了较为深入的探讨[2,3]。然而，碱度作为直接影响系统pH，从

2、而保持系统稳定性的关键环境生态因子，却很少有研究报道。在硫酸盐还原过程中，碱度可以及时缓冲产酸菌产生的挥发酸(VFA)，并降低CO2的产生和溶解对pH值的影响，维持体系所需pH值。硫酸盐还原体系中与酸碱平衡有关的共轭酸碱对主要有：H2CO3/HCO3-，HCO3-/CO32-，H2S/HS-，HS-/S2-，HAc/Ac-等。随着反应体系pH值的不同，这些共轭酸碱对在各种形态间的分布也会发生变化[4]。　　本研究应用厌氧折流板反应器(ABR)，探讨调节进水碱度过程中，硫酸盐还原效率的变化情况，同时应用分子生物学方法解析微生物群落对碱度变化的响应，研究结果可为SRB生态学理论提供有益补充

3、，也可为硫酸盐废水处理工艺的改进和革新提供参考。　　　　1材料与方法　　　　1.1试验设计　　试验采用厌氧折流板反应器，装置分为五个格室，总体积24L，有效容积21L。模拟废水成分中COD为4000mg/L(乳酸和/或乙酸)，SO42-为2000mg/L，另加少量(NH4)2HPO4以补充氮磷，pH7.0~7.5，水力停留时间(HRT)24h，运行温度35±1℃。根据进水碱度不同，试验分为五个阶段，第一阶段为反应器启动阶段，不调节进水碱度，进水碱度约为500mg/L，历时46d；第二阶段进水碱度通过投加NaHCO3调节至1000mg/L左右，历时32d；第三个阶段为从第7

4、9d至124d，将进水碱度提升到2000mg/L；第四阶段是从第125d至135d，又将碱度降到1000mg/L；最后一阶段是从第136d开始，将碱度提高至2000mg/L。反应器运行过程中，根据文献[4]的方法，对进出水中的VFA、硫酸盐浓度、碱度和pH值、硫化物浓度及氧化还原电位(ORP)进行检测。（作文网ze;)分析，H′通过公式H′=?ΣPilnPi计算，其中Pi是泳道中条带的相对信号强度；采用SPSS软件(SPSSInc.，ChicagoIL)以atch程序进行分类，然后以Blast在线工具检索最相近序列。　　　　2结果与讨论　　　　2.1

5、碱度变化对硫酸盐去除效率的影响　　试验中的碱度主要为NaHCO3碱度，可缓冲体系pH值的变化，从而维持体系相对稳定，并为功能微生物提供良好的生存环境，提高硫酸盐去除率。从可见，在ABR运行的第一阶段，进水中未加NaHCO3调节碱度，进水碱度很低的情况下，出水pH为6.5左右，但波动很大。由文献[2]可知，当系统内pH维持在6.0左右时，反应体系主要是Ac-(挥发酸，以Ac-表示)碱度，体系对于酸的缓冲能力减弱，反应器呈现酸化的趋势。　　由可见，反应器在前46d内进水碱度维持在500mg/L左右，体系的去除率在40%，而且波动较大。从第47d开始，加入NaHCO3进行调节进水碱度，使其维

6、持在1000mg/L，其去除率逐渐提高至75%，此时，出水pH上升至7.0以上，且出水碱度也随之升高至2500mg/L。NaHCO3为强碱弱酸盐，当体系中H+增加时，HCO3-可以与其反应，缓冲pH变化。　　从第78d开始，将进水碱度调整为2000mg/L，硫酸盐的去除率提高到90%。文献表明[6]，在反应器启动初期，当不调节进水碱度时，进水在产酸菌的作用下，产生大量酸性末端产物，导致pH值下降，在低pH下，硫化物易生成H2S，由于中性的H2S更容易进入细胞体内，故能够抑制甚至杀死SRB。所以在启动期，SRB对H2S的毒性耐受力较差，最终将导致SRB生长和繁殖能力降低，硫酸盐去除率下降

7、。而在高pH下，体系中主要以HS-形式存在，降低了对SRB的毒性，从而使硫酸盐的去除率有所提高。　　SRB获取能量的主要途径主要是硫酸盐异化还原过程，该过程须在较低的氧化还原电位下才能进行，文献[6]指出，要维持硫酸盐去除率在80%以上，ORP必须低于-320mV。ORP受系统内pH值的直接影响，从可以看出，当系统内pH在6.2~6.8之间时，ORP维持在-320mV左右；当投加碱度后，系统出水pH值逐步上升，系统内ORP不断降低，最终维持在-