HAPA对污泥高温厌氧降解的影响研究-论文.pdf

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1、资源与环境科学现代农业科技2014年第7期HAPA对污泥高温厌氧降解的影响研究毛静静(合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009)摘要研究高温(55℃)条件下低浓度厌氧污泥对废水中3一氨基一4一羟基苯砷酸(HAPA)的降解情况，考察了不同初始HAPA浓度、不同污泥浓度以及不同初始pH值对厌氧降解的影响。试验结果显示，HAPA对污泥中的微生物有一定的抑制作用。随着HAPA初始浓度的增加，厌氧污泥对其去除率明显降低，在pH值6．5时降解速率最高。关键词HAPA；污泥；高温厌氧降解；影响中图分类号X53文献标识码A文章编号1007—5739(2014)07—02

2、30—02洛克沙胂是一种有机砷饲料添加剂，能够提高家禽的塞密封，置于恒温培养箱培养内，温度设为55℃，每组设置生长速度、控制球虫病等肠道寄生虫病，被国内外各大畜禽2个平行样，定期测定气体体积以及含量、挥发性脂肪酸(简养殖场广泛使用。其用量一般为25～100mg／kgt”。但进入畜称VFA)。禽体内的洛克沙胂只有很少一部分被吸收，大部分则随着1．2．1不同浓度HAPA试验。各组装置内添加不同浓度禽畜的排泄物排出体外。2010年我国家畜禽类养殖数量达HAPA，即取2#烧杯上清液150mL，设4个处理，分别为：在到110．06亿只，其中猪66686．4只[21。养殖场的粪

3、便则一般盐水瓶中添加HAPA浓度分别为5mg／L(R)、10mg／L(R2)会直接作为有机肥料施入耕地中，因此我国每年排入环境和15mg／L(R)，以未添加HAPA的盐水瓶()为对照组，用中的洛克沙胂数量巨大[31。洛克沙胂在厌氧条件下会迅速转碳酸氢钠调节溶液调节各组内初始pH值为7．5左右。各组化为与其结构类似的芳香族胺3一氨基一4一羟基苯砷酸添加情况如表1。定期取样测定气体成分、含量以及消化液(HAPA)。HAPA作为一种洛克沙胂的中间产物，具有较强内各测量指标的变化。使用高效液相色谱仪测定HAPA。的毒性。并且在厌氧条件下，HAPA经过长时间的降解会产表1不同

4、浓度HAPA试验设计生毒性巨大的无机砷，其中以三价砷As(BI)为主，造成环境中砷的污染，威胁人类健康。有研究显示，在甲烷和硫酸盐还原条件下，经过逾200d的厌氧降解，微生物对HAPA及其密切相关的4一氨基苯酸(4～APA)的去除率才能够达到99％E4]。因此，研究如何使养殖废水中的HAPA降解最大化尤为重要。由于厌氧消化速率跟温度有关．温度的增加能够1．2．2不同初始pH值试验。控制各组消化液初始pH值，提高反应速率[51，故本试验在高温条件下研究HAPA对厌氧设4处理，分别为：2烧杯上清液150mL用盐酸和氢氧消化的影响。化钠调节pH值为6．5(P-)、7．5(

5、Pz)、8．5(P3)，以蒸馏水作对照1材料与方法(P0)，添加水平见表2。试验步骤和测量指标与1．2．1相同。1．1试验材料表2不同初始pH值试验设计1．1．1试验材料。供试污泥取自试验室在55℃条件下培养1个月的成熟厌氧污泥；乙酸钠(分析纯)；HAPA(4257198—5G，97％)。不同浓度的厌氧污泥上清液的配置方法：分别取活性污泥20mL依次加入编号为1、、3的洗净大烧杯里，再加入浓度为500mg／L乙酸钠溶液分别稀释至600、1000、1400mL。然后向各烧杯持续通入氮气约3rain以保持厌氧2结果与分析状态，并用保鲜膜密封杯口，放入55℃恒温培养箱内备

6、用。2．1不同HAPA初始添加浓度下ⅦA、日产甲烷以及HAPA1．1．2仪器。高效液相色谱仪(LC一20AD)，购自日本岛津公浓度的变化司；气相色谱仪(SP一6890)，购自鲁南瑞虹化工仪器公司；台从图1a可以看出，在试验开始时消化液中VFA浓度最式离心机(TGL一16C)，购自上海安亭科学仪器厂；电子天平高，这是由于试验所用的底物取自经过55℃培养了ld的(AL204)，购自梅特勒一托利多仪器公司；超声波清洗器加有乙酸钠厌氧污泥的上清液，其中含有500mg／L的乙酸(KQ2200)，购自昆山市超声仪器有限公司。钠，造成VFA数值较高。因各组试验取用同一浓度的微生1

7、．2试验设计物液体，故各组的初始VFA值相同。随着厌氧消化的进行，试验采用250mL盐水瓶，在厌氧环境下，取烧杯中上清各组消化液中VFA浓度在前5d迅速下降，随后各消化液液150mL作为底物加入瓶中，然后加入不同浓度的HAPA．中VFA浓度几乎保持不变，这与产气量变化相吻合，说明用碳酸氢钠调节溶液初始pH值至7．5左右，然后向各烧杯产甲烷菌分解VFA产生甲烷嘲。持续通入氮气约3min，保持厌氧状态，最后用聚丁基橡胶从图lb中可以看出，R、R：、R，和等4个处理日产气收稿日期2014—03—10量都在试验第2天产气量达到峰值，其中处理R0、R和R230毛静静：HA