淹没式生物膜法除磷生物膜特性研究

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1、淹没式生物膜法除磷生物膜特性研究论文作者：李军赵琦聂梅生王宝贞摘要：水体的富营养化现象已成为人类所面临的严重的水环境问题之一,降低废水中的氮，尤其是磷含量，是防止水体富营养化的主要任务。填料载体上的生物。关键词：生物膜法除磷　　水体的富营养化现象已成为人类所面临的严重的水环境问题之一,降低废水中的氮尤其是磷含量是防止水体富营养化的主要任务。填料载体上的生物　　膜是处理系统发挥作用的主体,研究淹没式除磷反应器中生物膜的特性和主要微生物组成、探讨究竟是哪些微生物在生物膜除磷过程中起主要作用,是探明淹没式生物膜除磷机理的重

2、要课题。　　1序批式生物膜除磷反应器中生物量的测定　　1．1　测定方法　　(1)从笔者稳态试验运行的淹没序批式生物膜法除磷反应器中[1]取出有代表性的填料,将填料放入容器中加入一定量的蒸馏水搓洗,把含洗脱膜的水转入2000mL量筒中,将填料再重复搓洗3～5次,直至膜全部洗脱下来而填料变成白色为止,再往盛洗脱膜的量筒中加蒸馏水至满刻度。　　(2)取混匀的洗脱液200mL,测定在103～105℃下烘干的总残渣;取混匀的洗脱液200mL,用定量滤纸抽滤,然后取所得滤液,测定在103～105℃下烘干的总可滤残渣,得悬浮固体m

3、′s=总残渣-总可滤残渣。　　(3)把经过(2)测得的总残渣和总可滤残渣分别在550℃的马福炉中灼烧30min,取出在干燥器内冷却后称量至恒重,得总残渣和总可滤残渣的灼烧残渣,则挥发性悬浮固体m′vs=(总残渣-总残渣的灼烧残渣)-(总可滤残渣-总可滤残渣的灼烧残渣)。　　(4)在取走填料的反应器中立即取混合液200mL,同步骤(2),(3)分别测出反应器中混合液的悬浮固体ms″和挥发性悬浮固体mvs″,则得反应器中悬浮固体ms和挥发性悬浮固体mvs的计算公式:　　ms=10∑ni=1nim′si+1000vm〃s/

4、200=10∑ni=1nim′si+5vm〃smvs=10∑ni=1nim′vsi+5vm〃vs　　式中ms———反应器中悬浮固体总量,g;mvs———反应器中挥发性悬浮固体总量,g;m′si———第i种代表性填料的悬浮固体,g;m′vsi———第i种代表性填料的挥发性悬浮固体,g;ni———第i种代表性填料相同或相似的填料数;n———代表性填料的种类数;m〃s———混合液的悬浮固体,g;m〃vs———混合液挥发性悬浮固体,g;v———反应器容积,22L。反应器中mLss和mLvss的表达式:mLss=1000ms/

5、v,mg/L;mLvss=1000mvs/v,mg/L。　　1．2　测定过程及结果将所取代表性填料分成上下两段,每段长度均为55cm,然后把每段作为单独的有代表性的填料,按上述测定方法进行测定,反应器中有8根相同填料,结果见表1。　　　　由表1知,sbr生物膜反应器中生物量非常大,超过淹没式软填料生物膜工艺、sbr除磷活性污泥系统和a/o活性污泥系统中的生物量,反应器中上部生物膜活性高于下部。　　2生物膜污泥产率及污泥含磷量　　2．1污泥产率　　由于sbr生物膜除磷工艺的特殊性,可较方便地测出运行1个周期后的污泥产量

6、。在进水负荷为1．00kgcod/(m·d)时,将1周期后脱落的污泥取出,过滤后在103～105℃下烘干,称得1．0733g,产泥率为0．1996kgds/kgcod,介于传统生物膜法和传统活性污泥法的产泥率之间,与以消化为目的的延时曝气活性污泥法的产泥率接近[4]。　　2．2污泥含磷量　　准确称取污泥风干样品0．0744g,在样品上下各铺一层naoh于镍坩埚中,将坩埚放在酒精喷灯上到样品处于熔融状态,用铁夹将坩埚取出在水中急冷,用蒸馏水多次洗涤坩埚,用h2so4(1∶1)中和至ph<7,定容至1000mL[5

7、]。　　将上述溶液再稀释20倍后取50mL于比色管中,加入5mL钼酸铵溶液混匀,加入0．25mL氯化亚锡溶液,充分混匀,室温放置15min后,于700nm波长处以零浓度空白为参比,测定吸光度,在标准曲线上查得相应的含磷量为0．2108mg/L,污泥中磷含量为5．67%。　　3生物膜沉降特性　　计时进行静止沉淀。把量筒中洗脱液混匀,然后静置沉淀,分别记下静沉时间及污泥沉淀层容积。结果见图1。由图1可见纤维填料的上、下部生物膜都具有良好的沉降性。　　　　4除磷微生物特性研究　　4．1试验材料　　生物膜样品:生物膜混合液取

8、自笔者试验中稳态运行的淹没式生物膜反应器中填料载体上的生物膜。检样1为生物膜反应器除磷试验的前期(反应器运行第4个月)样品,检样2为中期(反应器运行第6个月)样品。　　培养基:牛肉膏蛋白胨培养基(营养琼脂)。　　4．2试验方法　　(1)检样处理。　　无菌操作取出生物膜,测量表面积。检样1为0．2217cm,检样2为0．2165cm。然后用灭菌剪