含盐废水生化处理耐盐污泥驯化的研究

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通常认为，含盐质量分数>1％ 的废水会对生化处理系统产生影响¨圳，因为高含量无机盐会对微生物产生明显的毒害抑制作用。因此，通过培养驯化，提高微生物对盐度的适应能力和抗冲击性能，是含盐废水生化处理的重要前提。在接种污泥的选择上。目前大多数研究者选择对普通淡水污泥进行驯化[ ）。也有少数学者选择对高浓度含盐废水排放口处的污泥进行驯化。或者通过在普通污泥中加入嗜盐菌进行驯化[ ，但却很少有对不同接种污泥进行对比驯化的研究。笔者通过对普通污泥和海边污泥的对比驯化，研究了两种污泥在驯化过程中不同的生物学变化，以及驯化后对含盐废水的处理效果，比较了两种驯化后污泥的不同特点。

　　1 试验部分

　　1.1 试验材料试验

　　废水为人工配制废水。废水盐度以NaCI计，根据试验进程添加粗盐，葡萄糖提供碳源。并按／rt（C）：m（N）：IT／，（P）：m（K）=100：5：l：2投加硫酸铵（N源）、磷酸二氢钾（P和K源）、氯化钾（K源），并以NaOH调节废水pH为7.5左右。

　　试验选择两种接种污泥。一为普通污水处理厂二沉池中污泥，污泥质量浓度为4 000 mg／L左右；

　　另一接种污泥为海边养殖场中的天然污泥。经数次洗涤后弃去沙石。取上层悬浮液。其质量浓度约为4 000 mg／L.

　　1.2 试验装置试验反应装置如图1所示。

　　生化反应器为有机玻璃制作的SBR反应器。有效高度为70 cm，内径为19 cm.有效容积为1O L。

　　图1所示的反应器有两套，1号、2号SBR反应器分别进行普通污泥与海边污泥的驯化试验。

　　驯化试验的一个周期分为五个阶段，即进水、曝气、沉淀、排水（排泥）及闲置阶段，时间为24 h。

　　进水采用顺时进水方式，初次进水l0 L.以后每次进水3 L以补充前一天的排水，并根据驯化进水中NaC1和有机物的浓度，用充氧泵曝气，曝气时间为8 h，经过4 h充分沉淀，排水3 L（视驯化过程中污泥的增长情况。定期进行排泥）。此后SBR反应器进入闲置期。

　　1.3 试验方法

　　1.3.1 污泥的驯化方法

　　对普通污水处理厂二沉池中的污泥。为避免突然提高盐和有机物浓度对污泥中微生物造成冲击和毒害，试验中采用交替逐渐增加盐和有机物浓度的驯化方法。在驯化的过程中视出水中COD₀去除率和污泥驯化情况改变进水中盐和有机物的浓度。

　　对海边养殖场中的天然污泥，考虑到海水中NaCI质量浓度为35 000 mg／L左右。驯化过程中，将反应器进水中NaC1质量浓度固定为35 000 mg／L。

　　根据出水COD_o去除率及污泥驯化情况，逐渐增加进水有机物浓度。

　　1.3.2 分析项目和测试方法

　　采用文献[7J的方法对污泥沉降比、SVI进行测定：采用JPB一607型溶解氧自动测定仪进行DO测定；采用重铬酸钾法，将水样经硫酸银充分沉淀Cr以消除干扰后，进行COD cr测定 .

　　2 结果与讨论

　　2.1 污泥驯化结果

　　按1.3.1污泥的驯化方法，进行两种不同的接种污泥试验， 考察2个反应器中COD.去除率和CODo容积负荷随时间的变化，结果如图2、图3所示。

　　由图2、图3可知，经过～ 段时间后，两种污泥都可以驯化出耐高浓度盐并对有机物具有良好降解性能的耐盐污泥。在驯化普通污泥的1号反应器中。

　　在进水NaC1质量浓度为15 000 mg／L，CODQ容积负荷为1.55 kg／（m ·d）的条件下（驯化第72天至第79天），其COD0去除率在94％以上，最大值达到97％ ：在海边污泥所处的2号反应器内。在进水NaC1质量浓度为35 000 mg／L，COD。容积负荷为1.8 kg／（m³-d）条件下（驯化第6l天到第69天），其COD0去除率稳定在97％以上。在驯化的过程中，几乎每次增加进水中盐的浓度和有机物浓度时。反应器中的出水COD 去除率都会下降，但经过几天驯化稳定后，出水COD.去除率又得到恢复。

　　由图3可知，2号反应器内的整个驯化过程中。在驯化初期（前30天）COD。去除率较低，只有50％左右，这可能是因为2号反应器中的污泥取自海边。污泥中能用于处理废水的微生物较少。但随着驯化的进行，反应器中污泥浓度上升，微生物种类增多，出水CODQ去除率也呈上升趋势。到驯化试验的后期，进水中有机物质量浓度提高到2 100 mg／L.出水CODD去除率下降，最后保持在73％左右。与1号反应器相比，当系统中有机物浓度都提高到2 100 mg／L时，经过稳定后，2号反应器出水中COD。

　　去除情况略好一些。可见。对于较高有机物浓度的含盐废水，在高盐环境中驯化的2号反应器中的海边污泥比低盐环境中驯化的1号反应器中的普通污泥具有更高的降解能力。经过驯化的海边污泥更适用于处理此类含盐废水。

　　另外，研究结果还表明，在1号反应器中，提高盐浓度比提高有机物浓度对出水COD 的影响更大。需要更长的恢复时间。例如，当盐质量浓度在驯化的第2O天从3 000 mg／L增加到6 000 mg／L时（此时CODcr维持在600 mg／L左右不变），CODo去除率开始下降，12 d后恢复到原先水平；而在第45天（此时盐质量浓度维持在9 000 mg／L不变），COD.

　　从600 mg／L增加到900 mg／L时，CODo去除率下降。但只经6 d便恢复到原来水平。此外在驯化初期时（前50天），提高进水中盐和有机物浓度对污泥的冲击影响比较明显，随着驯化时间增加，这种影响减弱，表现为出水COD.去除率波动变小，且恢复的时间变短。说明一段时间的驯化已使微生物的耐盐性增强，能够适应废水中盐浓度的变化，驯化的耐盐污泥趋于成熟。但在驯化的后期，逐渐增加进水中COD.至2 100 mg／L，NaCI质量浓度为18 000 mg／L，反应器出水CODo去除率明显下降，稳定后仅达到53％左右，说明这一进水条件已对反应器造成了很大冲击。

　　2.2 污泥驯化过程中的理化性质变化

　　2.2.1 污泥形态结构的变化

　　在普通污泥所在的l号反应器中，由于污泥放置时间长，发生了厌氧反应，接种污泥呈黑色。为了使其转化为好氧活性污泥，在驯化的第1天连续曝气24 h，此后每天曝气8 h.驯化第1天，污泥颜色由黑转灰。到驯化的第4天，污泥颜色为灰褐色，能形成较小的絮状结构，相互间可聚合而沉降。到驯化的第9天，污泥颜色变为淡黄褐色，形成较大的絮状结构，能很快地相互聚合，沉降性能良好。2号反应器中取白海边的接种污泥为黑色细沙状，经数次洗涤，取上层悬浮液，经24 h曝气（此后每天曝气8 h），反应器中上部泥水混合液颜色变浅。污泥有酸味和少量白色泡沫，沉降物呈细沙状。到曝气的第5天，活性污泥酸味变淡。到第l5天，污泥颜色变为灰褐色，沉降时仍为小颗粒，不易发生絮凝。到驯化的第25天，污泥形成较小的絮体。至第38天，污泥变为棕色，形成良好的絮状结构，能迅速聚合沉降。从驯化的第60天起，污泥颜色转变为棕黄色。直到驯化结束。

　　2.2.2 污泥量和污泥浓度的变化

　　反应器中污泥浓度随驯化时间的变化见图4。

　　由图4可知，在1号反应器的驯化前期，提高进水中盐和有机物浓度时，污泥浓度呈先下降后升高的趋势。而后期的驯化中虽然继续提高进水盐浓度和有机物浓度，污泥浓度未见降低而是呈升高趋势。

　　说明在驯化初期，微生物还没有适应高盐环境。提高进水中盐的浓度和有机物浓度，对微生物造成了冲击，使污泥中原有的不适应盐浓度的微生物发生死亡，而使污泥浓度下降。到驯化后期。污泥中对盐有一定适应能力的微生物开始大量繁殖。污泥浓度升高。2号反应器的污泥浓度基本呈增长趋势。说明从海边养殖场中筛选出的污泥因为已适应高盐环境，在投加微生物生长所需的无机营养后，污泥中的微生物迅速大量繁殖，于是污泥量迅速增长。