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1、淹沒式生物膜法除磷生物膜特性研究論文作者: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,是防止水體富營養(yǎng)化的主要任務(wù)。填料載體上的生物。關(guān)鍵詞:生物膜法除磷 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是防止水體富營養(yǎng)化的主要任務(wù)。填料載體上的生物 膜是處理系統(tǒng)發(fā)揮作用的主體,研究淹沒式除磷反應(yīng)器中生物膜的特性和主要微生物組成、探討究竟是哪些微生物在生物膜除磷過程中起主要作用,是探明淹沒式生物膜除磷機(jī)理的重要課題?!?/p>
2、 1序批式生物膜除磷反應(yīng)器中生物量的測定 1.1 測定方法 (1)從筆者穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)運(yùn)行的淹沒序批式生物膜法除磷反應(yīng)器中[1]取出有代表性的填料,將填料放入容器中加入一定量的蒸餾水搓洗,把含洗脫膜的水轉(zhuǎn)入2000mL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?jiān)?取混勻的洗脫液200mL,用定量濾紙抽濾,然后取所得濾液,測定在103~105℃下烘干的總可濾殘?jiān)?得懸浮固體m′s=總殘?jiān)?總可濾
3、殘?jiān)?。 ?3)把經(jīng)過(2)測得的總殘?jiān)涂偪蔀V殘?jiān)謩e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?jiān)涂偪蔀V殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)?則揮發(fā)性懸浮固體m′vs=(總殘?jiān)?總殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)?-(總可濾殘?jiān)?總可濾殘?jiān)淖茻龤堅(jiān)??! ?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(jì)算公式: ms=10∑ni=1nim′si+1000vm〃s/200=10∑ni=1nim′
4、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———5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=1000mv
5、s/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(dú)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?! ?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(gè)周期后的污泥產(chǎn)量。在進(jìn)水負(fù)荷為1.00kgcod/(m·d)時(shí),
6、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(shí)曝氣活性污泥法的產(chǎn)泥率接近[4]?! ?.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ph<7,定容至1000mL[5]。 將上述溶液再稀釋20倍后取50mL于比色管中,加入
7、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%?! ?生物膜沉降特性 計(jì)時(shí)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?! ?除磷微生物特性研究5 4.1試驗(yàn)材料 生物膜樣品:生物膜混合液取自筆者試驗(yàn)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
8、1為生物膜反應(yīng)器除磷試驗(yàn)的前期(反應(yīng)器運(yùn)行第4個(gè)月)樣品,檢樣2為中期(反應(yīng)器運(yùn)行第6個(gè)月)樣品?! ∨囵B(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(營養(yǎng)瓊脂)?! ?.2試驗(yàn)方法 (1)檢樣處理?! o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