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1、淹沒式生物膜法除磷生物膜特性研究論文論文李軍趙琦聶梅生王寶貞摘要:水體的富營養(yǎng)化現(xiàn)象已成為人類所面臨的嚴(yán)重的水環(huán)境問題之一,降低廢水中的氮,尤其是磷含量.freelL量筒中,將填料再重復(fù)搓洗3~5次,直至膜全部洗脫下來而填料變成白色為止,再往盛洗脫膜的量筒中加蒸餾水至滿刻度。(2)取混勻的洗脫液200mL,測定在103~105℃下烘干的總殘渣;取混勻的洗脫液200mL,用定量濾紙抽濾,然后取所得濾液,.freel′s=總殘渣-總可濾殘渣。(3)把經(jīng)過(2)測得的總殘渣和總可濾殘渣分別在550℃的馬福爐中灼燒30min,取出在干燥器內(nèi)冷卻后稱量至恒重,得總殘渣和總可濾殘渣的灼燒殘
2、渣,則揮發(fā)性懸浮固體m′vs=(總殘渣-總殘渣的灼燒殘渣)-(總可濾殘渣-總可濾殘渣的灼燒殘渣)。(4)在取走填料的反應(yīng)器中立即取混合液200mL,同步驟(2),(3)分別測出反應(yīng)器中混合液的懸浮固體ms″和揮發(fā)性懸浮固體mvs″,則得反應(yīng)器中懸浮固體ms和揮發(fā)性懸浮固體mvs的計算公式:ms=10∑ni=1nim′si+1000vm〃s/200=10∑ni=1nim′si+5vm〃smvs=10∑ni=1nim′vsi+5vm〃vs式中ms———反應(yīng)器中懸浮固體總量,g;mvs———反應(yīng)器中揮發(fā)性懸浮固體總量,g;m′si———第i種代表性填料的懸浮固體,g;m′vsi———
3、第i種代表性填料的揮發(fā)性懸浮固體,g;ni———第i種代表性填料相同或相似的填料數(shù);n———代表性填料的種類數(shù);m〃s———混合液的懸浮固體,g;m〃vs———混合液揮發(fā)性懸浮固體,g;v———反應(yīng)器容積,22L。反應(yīng)器中mLss和mLvss的表達(dá)式:mLss=1000ms/v,mg/L;mLvss=1000mvs/v,mg/L。1.2測定過程及結(jié)果將所取代表性填料分成上下兩段,每段長度均為55cm,然后把每段作為單獨的有代表性的填料,按上述測定方法進(jìn)行測定,反應(yīng)器中有8根相同填料,結(jié)果見表1。由表1知,sbr生物膜反應(yīng)器中生物量非常大,超過淹沒式軟填料生物膜工藝、sbr除磷活
4、性污泥系統(tǒng)和a/o活性污泥系統(tǒng)中的生物量,反應(yīng)器中上部生物膜活性高于下部。2生物膜污泥產(chǎn)率及污泥含磷量2.1污泥產(chǎn)率由于sbr生物膜除磷工藝的特殊性,可較方便地測出運(yùn)行1個周期后的污泥產(chǎn)量。在進(jìn)水負(fù)荷為1.00kgcod/(m·d)時,將1周期后脫落的污泥取出,過濾后在103~105℃下烘干,稱得1.0733g,產(chǎn)泥率為0.1996kgds/kgcod,介于傳統(tǒng)生物膜法和傳統(tǒng)活性污泥法的產(chǎn)泥率之間,與以消化為目的的延時曝氣活性污泥法的產(chǎn)泥率接近4。2.2污泥含磷量準(zhǔn)確稱取污泥風(fēng)干樣品0.0744g,在樣品上下各鋪一層naoh于鎳坩堝中,將坩堝放在酒精噴燈上到樣品處于熔融狀態(tài),用
5、鐵夾將坩堝取出在水中急冷,用蒸餾水多次洗滌坩堝,用h2so4(1∶1)中和至ph7,定容至1000mL5。將上述溶液再稀釋20倍后取50mL于比色管中,加入5mL鉬酸銨溶液混勻,加入0.25mL氯化亞錫溶液,充分混勻,室溫放置15min后,于700nm波長處以零濃度空白為參比,測定吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的含磷量為0.2108mg/L,污泥中磷含量為5.67%。3生物膜沉降特性計時進(jìn)行靜止沉淀。把量筒中洗脫液混勻,然后靜置沉淀,分別記下靜沉?xí)r間及污泥沉淀層容積。結(jié)果見圖1。由圖1可見纖維填料的上、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試驗材料生物膜樣品:生
6、物膜混合液取自筆者試驗中穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的淹沒式生物膜反應(yīng)器中填料載體上的生物膜。檢樣1為生物膜反應(yīng)器除磷試驗的前期(反應(yīng)器運(yùn)行第4個月)樣品,檢樣2為中期(反應(yīng)器運(yùn)行第6個月)樣品。培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(營養(yǎng)瓊脂)。4.2試驗方法(1)檢樣處理。無菌操作取出生物膜,測量表面積。檢樣1為0.2217cm,檢樣2為0.2165cm。然后用滅菌剪刀將生物膜剪碎,放入裝有滅菌生理鹽水和玻璃珠的三角燒瓶中,充分振蕩,將生物膜上的細(xì)菌洗下,以此生理鹽水懸液作為菌落總數(shù)測定細(xì)菌計數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)平板法進(jìn)行。(2)菌落總數(shù)確定。將上述生理鹽水懸液進(jìn)行(2)菌落總數(shù)確定。將上述生理鹽水懸液進(jìn)行適當(dāng)?shù)?0
7、倍遞增稀釋,然后取各稀釋度懸液0.1mL放入營養(yǎng)瓊脂平皿上,用滅菌“L”形玻璃棒將其涂布均勻,放入36℃恒溫箱中培養(yǎng)24h,然后連續(xù)觀察3d。(3)菌相分析。取上述各稀釋度菌懸液0.1mL放入普通營養(yǎng)瓊脂平皿上,用“L”玻璃棒將涂布均勻的一組放在36℃溫箱培養(yǎng),另一組放入?yún)捬豕拗?36℃培養(yǎng),連續(xù)培養(yǎng)72h后取出并觀察結(jié)果,選有30~300個菌落的平皿,進(jìn)行菌相分析,選取菌落形態(tài)一致的菌為一組菌,然后進(jìn)行革蘭氏染色,做抗酸染色、形態(tài)、芽孢試驗、動力、需氧生長、厭氧生長、接觸酶、氧化酶、葡萄糖