含盐工业废水生化处理耐盐污泥驯化及其机制

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1、含盐工业废水生化处理耐盐污泥驯化及其机制　　　对于含盐工业废水生化处理的研究国内外虽有报道[1－6]，但多局限于可行性和工艺条件研究，而对于在高盐份条件下污泥或生物膜中微生物菌群组成和变化则未见报道，且已有的数据得出的结论也很不一致，有人认为含盐工业废水适于生化处理[1－6，11]，也有人认为含盐工业废水因盐份对微生物的毒害而不适于生化处理[8，9]，造成这种争论的原因是对污泥适应盐份的生物学机制缺乏了解。因此，研究含盐废水生化处理的污泥驯化特点和生物学过程有相当重要的理论意义和应用价值。　　1材料与方法　　1.1材料　　试验废水取自泰兴德源精细化工厂苯乙酸车间酸化废水母液，pH

2、值为2~3，含有高浓度的NaCl(以HCl调节pH值到中性后其NaCl质量百分含量为22.5%)、苯乙酸(8600mg/L)和CODCr(18500mg/L)。　　接种污泥为扬子石化公司污水生化好氧处理系统脱水后的剩余污泥，含水量为86。6%，活菌数为2.6×109cfu/gVSS。　　1.2方法　　1.2.1污泥的驯化方法　　一般工厂排放的高盐废水和其他废水(生活废水、地面冲洗水等)混合后，NaCl浓度在1%~5%左右，选择45000mg/LNaCl(由原废水稀释5倍)的盐浓度作为目标进水盐浓度。为减轻瞬间高浓度盐份对污泥中微生物的冲击和毒害，驯化时采用逐步加压驯化方法，即接种

3、污泥后，开始低浓度进水(原废水稀释40倍)，在驯化过程中视系统CODCr去除率和污泥驯化情况逐步提高进水浓度，直到预定的目标盐浓度。同时设一低盐浓度为7500mg/L(由原废水稀释30倍)下正常运行。　　1.2.2分析项目和测试方法 　　污泥沉降比、SVI、TSS、VSS测定采用文献[10]的方法。　　DO测定采用JPB-607型溶解氧自动测定仪，上海安亭仪器厂生产。　　CODCr测定水样经硝酸银充分沉淀Cl－以消除干扰，测定方法见文献[10]。Cl－测定硝酸银滴定法[10]。　　苯乙酸含量的测定水样经三氯甲烷萃取脱水后于258.8nm紫外比色测定。污泥中微生物计数和优势菌的分离

4、，取反应器中泥水混合液，加入0.2%的焦磷酸钠作为解絮凝剂[11]，于摇床震荡30min，取1mL做梯度稀释涂平板。总菌数用含10000mg/LNaCl完全培养基平板计数;耐盐微生物总数用含45000mg/LNaCl完全培养基平板计数;苯乙酸降解微生物用含5000mg/LNaCl苯乙酸基础培养基平板计数;耐盐苯乙酸降解微生物用含45000mg/LNaCl苯乙酸基础培养基平板计数。　　完全培养基：酵母膏5g，蛋白胨10g，琼脂20g，NaCl视需要添加，去离子水1000mL，pH值7.2。苯乙酸基础培养基：(NH4)2SO41g，K2HPO41.4g，KH2PO40.6g，MgSO

5、40.1g，CaCl20.1g，苯乙酸0.3g，琼脂20g，NaCl视需要添加，去离子水1000mL，pH值7.5。　　2结果与讨论　　2.1驯化前接种污泥活性　　为了解接种污泥在驯化前的降解活性和耐盐能力，考察了接种污泥在降解几种有机废水时的氧气摄入速率(OUR)。OUR反映了污泥在好氧条件下的降解活性。在人工配制的不同NaCl浓度的含葡萄糖(1000mg/L)废水中，接种污泥的OUR随废水中NaCl浓度的升高而呈下降趋势，在盐浓度为5000mg/L时，接种污泥的OUR能达到28.0mgO2/(Lh)，当盐浓度为25000mg/L时，其OUR下降到12.0mgO2/Lh，当盐浓

6、度为45000mg/L时，其OUR只有3.2mgO2/Lh，表明接种污泥活性对盐份敏感，不能耐盐;在稀释30倍的苯乙酸酸化废水中，接种污泥的OUR只有0.3mgO2/Lh，而接种污泥内源代谢的OUR有0.5mgO2/Lh，表明接种污泥不但不能降解苯乙酸酸化废水且活性还受到抑制。　　2.2污泥驯化结果　　试验结果表明，接种对盐份敏感的活性污泥，以盐份作为选择压力，逐步提高压力强度(图1)，可以驯化出能耐受高浓度盐份并具有良好降解性能的活性污泥。在进水NaCl浓度为45000mg/L，容积负荷为1.6kgCODCr/m3d条件下，其CODCr的去除率达到了96.6%，和对照没有明显区

7、别(图2)。　　　　图1NaCl浓度变化　　　　图2CODCr去除率和容积负荷的变化　　Fig.2ThechronologicalcurveofCODCrremovalefficiencyandvolumetricloading　　—◇—　高盐CODCr去除率　—□—　对照CODCr去除率　　—△—　高盐容积负荷　—○—　对照容积负荷　　2.3污泥驯化过程中的理化性质变化　　2.3.1污泥形态结构的变化　　接种污泥呈黑色团块，块径较小，平均为0.02~0.1mm(图3A)。曝气2