廣州市某污水廠活性污泥的可生化性試驗

朱毅豪(華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院，廣東 廣州 510006)

1 研究背景

在處理一些工業(yè)污水的時候，由于污水內(nèi)含有生物難降解的抑制、有機或?qū)ξ⑸镉卸居泻Φ奈镔|(zhì)，也可能缺乏微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)、環(huán)境以及條件，使得微生物處理法不能發(fā)揮其最佳效果。因此，在確定污水處理工藝或處理過程中某些對微生物有毒有害物質(zhì)的最大濃度前，需要進(jìn)行污水的可生化性試驗。[1,2]

2 研究方法

本文探討活性污泥中微生物內(nèi)源呼吸時的呼吸速率。從廣州某城市污水處理廠的曝氣池出口的活性污泥中取樣，攪拌均勻。在反應(yīng)器中加入2L該活性污泥混合液，再加入4.5L去離子水，使污泥濃度達(dá)到1.5g/L左右。利用空氣泵（約100mL/min）對其曝氣2小時，使得活性污泥中的微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)。

用250Ml的廣口瓶取混合液，加入一個電磁攪拌器轉(zhuǎn)子，迅速用橡皮膠塞塞住瓶口，橡皮膠塞中裝有溶解氧儀的探頭。將廣口瓶放到電子攪拌器上，變攪拌邊記錄溶解氧測定儀的讀數(shù)，每隔0.5min記錄一次，直到讀數(shù)穩(wěn)定為止。共測三組數(shù)據(jù)，測定一組數(shù)據(jù)的同時反應(yīng)器中繼續(xù)曝氣，每隔30分鐘測定一組。

3 試驗結(jié)果

試驗結(jié)果如圖1，DO1為第一組實驗數(shù)據(jù)，DO2為第二組，DO3為第三組。經(jīng)分析，DO1曲線在4分鐘左右水中的溶解氧濃度突然由6.5mg/L下降到4.4mg/L，而在4分鐘前后溶解氧濃度都變化不大。

圖1：時間（Time）與水中的溶解氧濃度（DO）曲線

可能是由于在進(jìn)行第一組實驗時，廣口瓶上部密封度不足，污泥混合液沒有百分百充滿容器，導(dǎo)致在試驗的過程中，空氣中的氧進(jìn)入到廣口瓶內(nèi)。隨著內(nèi)源呼吸的不斷進(jìn)行，水中的溶解氧濃度理應(yīng)不斷降低。由于空氣中的氧不斷補充，溶解到廣口瓶上部的液體中成為溶解氧。溶解氧透過測量儀的隔膜被工作電極還原，產(chǎn)生與溶解氧濃度成正比的電流。因此，在反應(yīng)的初期，溶解氧測量儀的數(shù)值維持在較高水平。

與此同時，由于廣口瓶的底部沒有接觸到不斷由空氣補充的溶解氧，其實際溶解氧濃度較低。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，由于廣口瓶內(nèi)部液體會發(fā)生布朗運動，當(dāng)廣口瓶底部的液體與上部液體發(fā)生較高程度的混合時，混合處的溶解氧濃度便會迅速下降。而溶解氧測量儀的探頭又大約位于該混合位置，導(dǎo)致溶解氧測量儀的示數(shù)迅速下降。隨著內(nèi)源呼吸的進(jìn)程繼續(xù)進(jìn)行，其消耗氧的速率高于空氣補充溶解氧的速率，因此反應(yīng)后期會略有下降。在進(jìn)行第二第三組實驗時，廣口瓶的液體充滿度幾乎達(dá)到百分百，因此沒有出現(xiàn)第一組的情況，數(shù)據(jù)良好。

圖2：第二、三組數(shù)據(jù)線性擬合結(jié)果

4 結(jié)語

在進(jìn)行可生化性能試驗的時候，反應(yīng)瓶中一定不能有氣泡，或有漏氣現(xiàn)象，并且在加入電磁流量計轉(zhuǎn)子后要迅速開始試驗，否則會嚴(yán)重影響試驗結(jié)果。通過本次試驗，可測得活性污泥的內(nèi)源呼吸速率。不同的污泥均可進(jìn)行類似試驗，用以判斷其生物處理的可能性[3]，在工藝選擇的時候起到一定的作用，同時也可以進(jìn)行類似試驗確定一些對微生物有害的物質(zhì)進(jìn)入處理工藝或設(shè)備的最大濃度。

[1]劉穎,張朝輝,張煥勝,謝想海.污水可生化性及其影響因素研究[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,06:151-154+158.

[2]王琨,湯利華,汪強林,黃遠(yuǎn)明.污水可生化性對污水處理效果影響的分析[J].工業(yè)用水與廢水,2012,01:16-18+31.

[3]劉永淞.污水可生化性評價[J].中國給水排水,1995,05:36-38.