微生物絮凝剂作用下厌氧颗粒污泥的形成及特性

颗粒污泥

第30卷第11期2009年11月

环　　境　　科　　学Vol.30,No.11Nov.,2009

王劲松

(南华大学城市建设学院,衡阳　421001)

-1摘要:以3个同样的UASB(R1、R2、R3)处理COD浓度为5500～6500mg L的废水,,采用每7d投加1次

方式,R1中每次投加715gCaCl2和400mL微生物絮凝剂MBF21,R2140,进行厌氧颗粒污泥培育试验,以考察微生物絮凝剂MBF21.d的运行,R1、R2、R3中

-1均培育出厌氧颗粒污泥,对应的平均粒径分别为1118、115137、15182、9110μm d,比

(产甲烷活性SMA(COD2CH4ΠVSS t)、)0111417、1311、2014mL g

-1

,VSSΠSS分别为01667、01629、01607,SVI值分别为

11064、11054g cm

-3

,强度系数ζ分别为9211、9315、8417.电镜扫描发现R1

和R2,在形成成熟颗粒污泥过程中,3个反应器均呈现相似规律,即污泥表面.本研究证明了微生物絮凝剂MBF21在促进厌氧污泥颗粒化过程中,在提高颗粒污泥物理性能方面接近阳离子PAM,在提高颗粒污泥生理、生化性能方面优于阳离子PAM.关键词:厌氧颗粒污泥;性能;微生物絮凝剂;阳离子PAM;UASB

中图分类号:X70311　文献标识码:A　文章编号:025023301(2009)1123329207

PropertiesofAnaerobicGranulesDevelopedbyBioflocculant

WANGJing2song

(SchoolofUrbanConstruction,UniversityofSouthChina,Hengyang421001,China)

Abstract:ThreeidenticalUASBreactors(labeledR1,R2,R3)wereappliedtotreatsyntheticwastewaterofCODconcentration550026500

-1

mg L.Underthesameprocessconditions,R1wasoperatedwithadditionof715gCaCl2and400mLbioflocculantMBF21weekly,R2wasoperatedwithadditionof140mgcationicPAMweekly,R3wasoperatedwithoutanyadditionofflocculantsservedascontrol.TheobjectivesofthisstudyweretoinvestigatetheeffectofbioflocculantMBF21ondevelopmentofanaerobicgranulesandcompareittocationicPAM.Theresultsshowedthatafter67daysofoperation,anaerobicgranulesdevelopedinthesethreeUASBreactors.Theaveragediametersofgranulesin

-1

R1,R2andR3were1118,1121and0176mm,respectively,thegranulationratesinR1,R2,R3were15137,15182and9110μm d,

-1

(g respectively,thevaluesofSMA(COD2CH4ΠVSS t)ofgranuleswere01740,01657and01558g d),respectively,theVSSΠSSof

-1

granuleswere01667,01629and01607,respectively,theSVIofgranuleswere1417,1311and2014mL g,respectively,thedensitiesof

-3

granuleswere11061,11064and11054g cm,respectively,theintegritycoefficientsofgranuleswere9211,9315and8417,respectively.FromthephotosofSEM,granulesdevelopedinR1andR2weretighterthanthoseinR3.Intheformationofmaturegranules,allthethreereactorsshowedsimilarlaws,i.e.filamentousmicroorganismswerepredominantonthesurfaceoftheseedsludgewhilebacillusandcoccibacteriawerepredominantonthesurfaceofthematuregranules.Thisstudydemonstratedthatinthedevelopmentofanaerobicgranules,theeffectofbioflocculantMBF21onenhancementthephysicalpropertiesofgranuleswassimilartocationicPAM,buttheeffectofbioflocculantMBF21onimprovementofbiochemicalandphysiologicalpropertiesofgranuleswasbetterthancationicPAM.Keywords:anaerobicgranule;properties;bioflocculant;cationicPAM;UASB

　　厌氧颗粒污泥的培育是UASB、EGSB等悬浮生长系统稳定运行的保障,投加高分子聚合物能促进

[1,2]

厌氧污泥颗粒化,然而合成的高分子聚合物在促进厌氧微生物聚集的同时,包裹在颗粒污泥外的高分子聚合物对传质会有一定的负面影响,有些高分子聚合物难以降解,且反应器内累积的残余单体难免对厌氧微生物产生毒副作用,并会随出水进入环

[3,4]

境,带来二次污染.开发新型的环境友好型高分子絮凝剂来促进厌氧污泥颗粒化有望解决这一问题.近年来,微生物絮凝剂已成为水处理和污泥脱水

[5]

领域的研究热点,至今报道的微生物絮凝剂产生

菌多达40余种,包括细菌、放线菌、霉菌、酵母菌等.典型的几种絮凝剂产生菌有酱油曲霉(Aspergilussojae)、拟青霉属(Paecilomycessp.)、红平

[6]

红球菌(Rhodococcuserythropolis)等.目前已知的微生物絮凝剂多数为多糖和蛋白质类,也有少数微生物絮凝剂为脂类、纤维素和DNA等生物高分子,相

6[7～12]

对分子质量多在10数量级.蛋白质类微生物