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《厭氧—好氧交替工藝生物除磷及活性污泥特殊染色》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、厭氧—好氧交替工藝生物除磷及活性污泥特殊染色 近年來，水體磷污染狀況日益嚴重，由此導致了水體富營養(yǎng)化。除磷是水污染治理的重要課題，是克服富營養(yǎng)化的關鍵。生物除磷比化學除磷運行費用低，不造成二次污染，除磷效率高。本文以SBR藝為手段研究了周期循環(huán)變化的厭氧—好氧交替工藝（AlternationofAerobic/AnaerobicProcess，簡稱AAA工藝）的生物除磷技術，使其在低能耗、低成本的條件下，既能穩(wěn)定高效除磷，又能去除有機物。對采用活性污泥直接染色，通過顯微鏡鏡檢活性污泥細胞內(nèi)PHB、Poly－p的狀況，來監(jiān)測生物除磷效果
2、的方法進行了研究。1厭氧—好氣交替工藝生物除磷試驗 1.1實驗裝置（見圖1） 1.2實驗方法 AAA法的運行可分為進水、厭氧攪拌、好氧曝氣、沉淀、排水和閑置六個階段，通過控制反應時間等條件來強化聚磷菌過量攝取過程的完成?！ ?.3實驗內(nèi)容 本組實驗模擬AAA工藝生物除磷技術，采用葡萄糖基質(zhì)作為唯一碳源，在不同碳磷比下的實驗結(jié)果，見表1。 表1 不同碳磷比生物除磷數(shù)據(jù)mg·L-1序號指標配水厭氧0.0h厭氧0.5h厭氧1.0h厭氧1.5h好氧1.0h好氧2.0h好氧3.0h好氧4.0h出水1COD256.5225.1216.0152
3、.3140.755.747.443.039.437.8PO43--P9.1212.9714.0719.5623.3014.299.786.815.716.482COD506.0450.8432.5343.7297.1153.795.666.561.760.5PO43--P14.5215.2115.2718.0620.8511.048.364.942.452.283COD560.8444.0151.056.754.351.147.645.646.046.0PO43--P12.5812.9019.4623.8724.3017.1010.364
4、.311.851.654COD392.7319.5242.4232.270.360.543.437.833.333.0PO43--P1.0010.2113.4314.3216.538.046.233.321.361.00 取表1中第1、3組數(shù)據(jù)的厭氧段作圖為圖2。 試驗結(jié)果表明，經(jīng)過1.5h厭氧后，磷的釋放基本達到最大，此時COD降解也基本完成。好氧階段在3－4h內(nèi)就可以達到最大的磷吸收量，以后再增加好氧時間，出水磷濃度不再降低，這說明此時無論是污泥的內(nèi)源基質(zhì)還是外源基質(zhì)均已消耗殆盡。由此綜合考慮除磷效果和經(jīng)濟指標，本實驗確定厭氧時間
5、為1.5h，好氧時間為4h。2活性污泥直接特殊染色監(jiān)測研究 在活性污泥法中，聚磷菌是生物除磷的主要完成者，許多研究者都發(fā)現(xiàn)聚磷菌體內(nèi)能聚集聚磷（Poly－phosphate）即Poly－p和聚β羥基丁酸（poly－β－h(huán)ydroxybutyrate）即PHB（細菌細胞內(nèi)儲存能量的脂質(zhì)內(nèi)含物）。通常，在厭氧條件下，污泥菌膠團的聚磷逐漸消失，PHB逐漸增多。在好氧條件下，PHB迅速減少，聚磷迅速增加。厭氧條件下合成的PHB越多，則好氧條件下聚磷合成量越大，除磷效果越佳[1]。在厭氧條件下，活性污泥聚磷菌細胞體內(nèi)有大量PHB迅速合成。進入好氧
6、區(qū)內(nèi)，聚磷菌消耗大量內(nèi)含物PHB顆粒和外源機質(zhì)，產(chǎn)生細菌質(zhì)子移動力，簡稱pmf。pmf在釋磷和吸磷時，即磷在細胞內(nèi)外的轉(zhuǎn)移過程中起決定性作用。為了維持pmf的恒定，聚磷菌通過消耗pmf把胞外的磷以中性或電陽性的形式主動運輸?shù)郊毎麅?nèi)合成三磷酸腺甙（ATP），合成聚磷酸鹽。在好氧狀態(tài)下，細胞儲存的PHB降解代謝，為生物合成提供碳，并通過TCA循環(huán)（三羧酸循環(huán)）產(chǎn)生ATP，為合成細胞物質(zhì)及細胞活動和聚磷酸鹽的大量合成提供能量。因而在好氧條件下，活性污泥聚磷菌細胞吸收磷，使廢水中磷高效去除?！ 』钚晕勰嗑哿拙毎械腜HB和Poly－p顆粒在生物
7、除磷中發(fā)揮了重要的作用，在生物除磷工藝中，對活性污泥樣品中的PHB和Poly－y顆粒進行染色，發(fā)現(xiàn)在厭氧區(qū)（氧化還原電位在-140mV以下）污泥細胞內(nèi)PHB顆粒迅速、大量增加，聚磷酸鹽顆粒迅速減少；在好氧區(qū)（氧化還原電位在100mV以上）污泥細胞內(nèi)PHB顆粒迅速減少，聚磷酸鹽顆粒迅速增加。因此可以通過對活性污泥直接染色，觀測活性污泥細胞的PHB和聚磷顆粒的變化，從而判斷生物除磷效果?！ 〖毎菬o色、透明的，在光學顯微鏡下，不易看清細菌的形態(tài)和結(jié)構，故通常要對活性污泥進行分高純化，然后用染料染色，以增強菌體與背景的反差，便于在光學顯微鏡下觀
8、察，步驟繁瑣，時間長且成本高。PHB和聚磷作為細菌細胞的內(nèi)含物在光學顯微鏡下無法觀察，但由于其在生物除磷系統(tǒng)中的重要作用，本實驗采用了一種特殊的染色方法，可將活性污泥直接染色，在光學顯微鏡下清
