活性污泥機(jī)械破碎法測定A-A/O系統(tǒng)測定

張向萍

（商丘師范學(xué)院建筑與土木工程學(xué)院河南商丘476000）

1 引言

有研究表明，捕食作用是污水生物處理系統(tǒng)內(nèi)源過程的主要內(nèi)容之一[1][2]。Moussa等人發(fā)現(xiàn)，NaCl能夠迅速有效地抑制硝化系統(tǒng)內(nèi)的高等微生物。通過測定內(nèi)源呼吸狀態(tài)下泥樣的耗氧速率，經(jīng)過鹽處理的泥樣耗氧速率會(huì)因高等微生物受到了抑制而降低。對此，他們把減少的耗氧速率定義為高等微生物的活性，并以在總耗氧速率中所占的分?jǐn)?shù)表示[3]。

基于這一方法，在5gCl-/L的加鹽量和1h接觸時(shí)間條件下，他們測得SBR硝化系統(tǒng)中的高等微生物的活性大約為12~15%[3]。但是，對于進(jìn)水中含有有機(jī)底物的處理系統(tǒng)，此方法并不能用來測定系統(tǒng)內(nèi)高等微生物的活性，因鹽處理會(huì)影響泥樣中異養(yǎng)細(xì)菌的耗氧速率，因而導(dǎo)致總的耗氧速率的測定結(jié)果不準(zhǔn)確[3]。

另一種較準(zhǔn)確的方法是通過機(jī)械破碎滅活活性污泥中的高等微生物，在保證破碎強(qiáng)度對細(xì)菌無影響的前提下，測定滅活前后活性污泥的耗氧速率的差值，來測定高等微生物的活性[4]。

不同活性污泥處理工藝高等微生物的活性是否相同，本研究主要目的是用機(jī)械破碎方法確定常用的A-A/O系統(tǒng)中活性污泥中高等微生物的活性。

2 實(shí)驗(yàn)材料及方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

實(shí)驗(yàn)污泥取自實(shí)驗(yàn)室中試規(guī)模A-A/O系統(tǒng)。進(jìn)水濃度分別為：COD=300~400mg/L；RTP=8~10mgP/L；TN=40mgN/L。

實(shí)驗(yàn)儀器：IKA T18basic分散機(jī)、Zeiss顯微鏡（Axioskop40）、YSI5100型溶解氧測定儀、SIGMA離心機(jī)(3K15)

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 高等微生物觀測和計(jì)數(shù)

取泥樣20μl均勻地涂在載玻片上，加蓋蓋玻片在顯微鏡相差視野下觀測，并對高等微生物計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)的泥樣個(gè)數(shù)為5個(gè)，最后據(jù)所得平均值進(jìn)行計(jì)算。

2.2.2 機(jī)械破碎

取一定體積活性污泥放入玻璃杯中，將玻璃杯放置于盛有常溫水的水浴內(nèi)，將刀頭伸入玻璃杯，使其兩個(gè)孔眼都沒在液面下，且距杯底一段距離，將轉(zhuǎn)速調(diào)至最高即24000rpm。持續(xù)破碎0.5h后，冷卻20min繼續(xù)破碎。重復(fù)以上操作，直至機(jī)械破碎實(shí)驗(yàn)完成。

2.2.3 破碎絮體離心恢復(fù)

將破碎后活性污泥裝入離心管中，以10000r/min轉(zhuǎn)速離心3min后取出，靜置30min，然后用玻璃棒攪拌沉聚活性污泥。測定其SVI值，與破碎前SVI值相比較。如果相近，則認(rèn)為破碎污泥基本恢復(fù)。

3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

3.1 第一批次

經(jīng)測定，原泥樣MLVSS=3780 mg/L，離心恢復(fù)后污泥MLVSS=3400 mg/L。原泥樣DO差值=0.0114386 mg/L·s，破碎后泥樣DO差值=0.0103809 mg/L·s，離心恢復(fù)后泥樣DO差值=0.0088333 mg/L·s。經(jīng)計(jì)算得：原泥樣 OUR=10.894 mg O2/g VSS·h，機(jī)械破碎后泥樣OUR=9.509 mg O2/g VSS·h，離心恢復(fù)后泥樣OUR=9.353 mg O2/g VSS·h。

3.2 第二批次

經(jīng)測定，原泥樣MLVSS=5090 mg/L，離心恢復(fù)后泥樣MLVSS=5130 mg/L。原泥樣DO差值=0.0131556 mg/L·s，破碎后泥樣DO差值=0.0131905 mg/L·s，離心恢復(fù)后泥樣DO差值=0.0110714 mg/L·s。經(jīng)計(jì)算得：原泥樣 OUR=9.305 mg O2/g VSS·h，機(jī)械破碎后泥樣OUR=7.941 mg O2/g VSS·h，離心恢復(fù)后泥樣OUR=7.769 mg O2/g VSS·h。

3.3 數(shù)據(jù)分析

兩批次實(shí)驗(yàn)機(jī)械破碎后與離心恢復(fù)后原、后生動(dòng)物活性占原污泥活性百分比分別為12.71%、14.15%和14.66%、16.51%。

由數(shù)據(jù)可知，離心恢復(fù)后所測得的原、后生動(dòng)物活性比僅機(jī)械破碎后所測得的原后生動(dòng)物活性略高。這是由于破碎后絮體分散，O2擴(kuò)散阻力變低，則OUR數(shù)值偏高。相應(yīng)地，破碎后所測原、后生動(dòng)物活性小于離心恢復(fù)后原后生動(dòng)物的活性。

4 結(jié)論

1)A-A/O系統(tǒng)中，原、后生動(dòng)物活性約占污泥總活性的14~17%；

2)相同系統(tǒng)中隨著單位MLVSS中原、后生動(dòng)物數(shù)量的增加，原、后生動(dòng)物占污泥總活性的百分比也相應(yīng)增加。

[1]van Loosdrecht,etal.Maintenance,endogenous respiration,lysis,decay and predation[J].Water Sci.Tech.,1999,39(1),107–117.

[2]Henze,M.,etal.Activated sludge model No.2d,ASM 2D[J].Water Sci.Tech.,1999,39(1),165-182.

[3]Moussa,M.S.,etal.Modeling nitrification,heterotrophic growth and predation in activated sludge[J].Water Res.,2005,39(20),5080-5098.

[4]曹亞莉等.一種測定活性污泥中高等微生物活性的方法 [J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(7):1395-1399.