CN101450829A - 利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法，该方法包括以下步骤：COD值的测定；提取胞外多聚物；污泥沉降比；计算污泥浓度；显微镜镜检，用酸碱测定仪测定pH值，用溶解氧测定仪测定DO值；用普通温度计测定室温，水温。本发明的效果是：好氧颗粒污泥的培养有利于实现现有污水处理工艺的改进，对于水污染的治理，水体富营养化的控制以及水资源与生态的保护等方面非常有益。该方法以实际污水和模拟污水相结合进行好氧颗粒污泥的培养对废水中的污染物有更好的去除效果，其制备工艺简单、操作简便、能耗低、成本低，为水处理工业提供了一种适合于产业化的新技术，同时也为缓解水资源短缺、改善水环境污染状况提供了技术支持。

Description

利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法

技术领域

本发明涉及一种利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法。

背景技术

甲苯是常见的污染物，被列入了优先控制污染物的黑名单中，在水中有一定的溶解性(0.45g/L)，且非常稳定，常温、常压下很难起化学反应，用普通的物理、化学方法不能将甲苯彻底从水中去除^[1]。它对人体的神经、消化、皮肤和血液等方面都有慢性危害，对皮肤粘膜有刺激作用，高浓度时对中枢神经系统有麻醉作用。随着大工业化生产的不断发展，不少国家的河流，湖泊和海湾出现了污染，特别随着海上石油开采运输、石油的泄露也造成了对局部海域严重的水体污染。

我国饮用水源受污染率很高，现行常规水处理工艺不能有效地去除水中微量有机污染物，直接威胁着城市居民的身体健康。目前国外通用的臭氧氧化、活性炭吸附或两者联用除污染技术成本高、设备投资大、运行费用高，一直难以在我国推广应用。因此急需开发出适合我国国情的经济有效的饮用水除污染技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法，其制备方法工艺简单，有利于实现对水环境污染状况的改善。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法，该方法包括以下步骤：

①COD值的测定：采用的是美国公共卫生协会1998年所制定的密闭回流比色法：

a.采用消解试管和UV-2102 PCS型紫外可见分光光度计测定COD；

b.消解：精确称取对于COD值在100-900mg/L的浓度消解液样品，在150℃下烘干两个小时的10.216g分析纯的K₂Cr₂O₇，将其溶解于500ml蒸馏水中，再加入167ml浓硫酸-硫酸银，33.3g硫酸汞，待其溶解冷却至室温后再稀释1000ml，对于COD值在10-90mg/L浓度的消解液只是加入的K₂Cr₂O₇减少为1.022g；

c.硫酸-硫酸银试剂：将分析纯的Ag₂SO₄与浓硫酸按5.5∶1000的质量比混合，静置1-2天，使其完全溶解并混匀；

d.消解：用移液管移取1.5ml消解液于消解管中，再移取3.5ml硫酸-硫酸银试剂于消解管中，然后再移取2.5ml的样品至消解管中，并摇晃混合均匀；打开消解炉，将混合好的消解管插入到消解炉的插孔内，待其升温至150℃后，消解炉自动维持在该温度并转入计时状态，120分钟后，消解炉自动断电，将消解样取出后，自然冷却至室温；

e.测量：冷却后的样品，先用润洗比色皿，再将剩余部分倒入2cm比色皿中，静置；

f.标准曲线：按照上述过程，用醋酸钠溶液分别制作浓度为100-900mg/L和浓度10-90mg/L的标准曲线；

②提取胞外多聚物：选用蒸馏水提取法并采用苯酚硫酸法测定颗粒污泥中胞外多聚物的含量，其具体操作过程如下：

a.洗涤取约20ml颗粒污泥于烧杯中，先用蒸馏水洗涤3次，再将其置于离心管中加入蒸馏水轻轻搅匀，于3000r/min离心10分钟，去除上清液后再加入蒸馏水洗涤一次；

b.研磨提取准确量取50ml蒸馏水，先用蒸馏水将离心洗涤后的污泥移入到玻璃组织匀浆器中，研磨，使污泥成为均匀一致的分散悬浮液，然后再用剩余的蒸馏水将研磨后的污泥洗入到烧杯中，将烧杯置于恒温培养箱中震荡提取3小时；

c.测定将提取胞外多聚物的污泥悬浮液于3000r/min离心10分钟，取上清液，用移液管移取2ml至试管中，加入5％的苯酚1ml，再加入硫酸5ml，静置10分钟后，再放置于震荡培养箱中震荡10分钟，然后用尤尼科UV-2102PCs紫外可见分光光度计测定490nm处的光密度值；

d.标准曲线以分析纯的葡萄糖溶液制作标准曲线，以胞外多聚物含量换算为等价的相应的葡萄糖含量；

③污泥沉降比：曝气池混合液在100ml量筒中，静置沉淀30min后，活性污泥沉降比应在15010--30％之间；

④污泥浓度：将定量滤纸放于105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重，将已知重量的滤纸折放于布氏漏斗上，再把已知污泥体积的100ml量筒内的污泥全部倾于漏斗中，粘附于量筒壁上的污泥用蒸馏水冲洗，也一并倾入漏斗，过滤完毕后，将载有污泥的滤纸移入烘箱中105℃烘至恒重再通过下式计算：

污泥浓度(g/L)＝I(滤纸重十污泥重)-滤纸重x10；

⑤显微镜镜检：在载玻片上滴半滴生理盐水，再将取得的污泥样品放在水滴的中央，于其上滴加一滴香柏油，用酸碱测定仪测定PH值，用溶解氧测定仪测定DO值；用普通温度计测定室温，水温。

本发明的效果是的该方法的好氧颗粒污泥的培养有利于实现现有污水处理工艺的改进，对于水污染的治理，水体富营养化的控制以及水资源与生态的保护等方面非常有益。该方法以实际污水和模拟污水相结合进行好氧颗粒污泥的培养对废水中的污染物有更好的去除效果，其制备工艺简单、操作简便、能耗低、成本低，为水处理工业提供了一种适合于产业化的新技术，同时也为缓解水资源短缺、改善水环境污染状况提供了技术支持。

附图说明

图1为本发明的沉降速率变化图表；

图2为本发明的MLSS随时间的变化图表；

图3为本发明的COD变化图；

图4为本发明的DO与时间的变化关系图；

图5为本发明的EPS标准曲线图；

图6为本发明的SV与时间的变化关系图；

图7为本发明的体内曝气系统；

图8为本发明的体外曝气系统。

图中：

1、反应器                   2、排水口

3、曝气池                   4、曝气池与曝气头

5、水泵

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的利用好氧颗粒污泥好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法加以说明。

好氧颗粒污泥技术是二十世纪90年代以来开发的新技术。好氧颗粒污泥是数以百万计的不同种细菌形成的微生物聚合群落。本发明的好氧颗粒污泥的培养方法利用好氧颗粒污泥外形规则、结构密实和沉淀性优良的特点，可以实现反应器中较高的污泥浓度。整个系统占地小，有机负荷、水力负荷高且耐负荷冲击，剩余污泥量少而稳定，具有氮磷脱除功能。

本发明的利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法，该方法包括以下步骤：

COD值：是水处理中的一个重要指标，它直接反映了处理系统的处理效能，因此，在本实验中有必要对其实行全过程检测。本实验中COD的测定采用的是美国公共卫生协会(American Public Health Association)1998年所制定的标准方法之一为密闭回流比色法：

a.仪器采用尤尼科公司生产的型消解炉及配套的消解试管和UV-2102PCS型紫外可见分光光度计来完成本实验中COD的测定。

b.消解液高浓度消解液(对于COD值在100-900mg/L的样品适用)：精确称取150℃下烘干两个小时的10.216g分析纯的K2Cr207，将其溶解于500ml蒸馏水中，再加入167ml浓硫酸一硫酸银，33.3g硫酸汞，待其溶解冷却至室温后再稀释1000ml。低浓度消解液(对于COD值在10-90mg/L的样品适用)与高浓度消解液一样，只是加入的K₂Cr20₇减少为1.022g.

c.硫酸-硫酸银试剂：将分析纯的Ag₂SO₄与浓硫酸按5.5:1000的质量比混合，静置1-2天，使其完全溶解并混匀。

d.样品消解：用移液管准确移取1.5ml消解液于消解管中，再移取3.5ml硫酸一硫酸银试剂于消解管中，然后再移取2.5ml的样品至消解管中，旋紧管盖，并用力摇晃使其混合均匀。注意：此阶段加入的消解液及样品的体积误差不得超过0.05ml>硫酸-硫酸银试剂的体积误差不得超过0.1ml。若样品的COD值过大，混匀后混合液的颜色将会由浅黄色转变为浅蓝色，此时需将样品稀释后重新加入。

打开消解炉，将混合好的消解管插入到消解炉的插孔内，待其升温至150℃后，消解炉自动维持在该温度并转入计时状态，120分钟后，消解炉自动断电。将消解样取出后，自然冷却至室温，不可迅速降温，以防产生沉淀物质。

e.测量：冷却后的样品，先用少量润洗比色皿，再将剩余部分倒入2cm比色皿中，静置，使其中的悬浮物沉降至比色皿底部以保证比色皿中光路的通畅

f.标准曲线：按照上述过程，用醋酸钠溶液分别制作高浓度(100-900mg/L)和低浓度(10-90mg/L)的标准曲线。在做标准曲线时，于420nm(低浓度)或600nm(高浓度)处测定消解后的空白样及各标准样的光密度值。

胞外多聚物(EPS)：是细菌在一定的环境条件下分泌于细胞体外的一些高分子有机物。由于其在菌体外所处的特殊位置和特定的化学组成，使EPS成为影响细菌表面特性的重要因素。为了了解胞外多聚物在污泥颗粒化进程中的实际作用，提取及测定胞外多聚物的方法有多种，其中提取方法有蒸馏水提取法、硫酸提取法、EDTA提取法、蒸煮法等，检测方法有苯酚硫酸法、葱酮硫酸法等，对EPS的检测主要是观察其在污泥颗粒化过程中相对的变化，因此，选用的是简便易行的蒸馏水提取法并采用苯酚硫酸法测定颗粒污泥中EPS的含量，其具体操作过程如下：

a.洗涤取约20ml颗粒污泥于烧杯中，先用蒸馏水洗涤3次，再将其置于离心管中加入蒸馏水轻轻搅匀，于3000r/min离心10分钟，去除上清液后再加入蒸馏水洗涤一次，操作如上。

b.研磨提取准确量取50ml蒸馏水，先用少量蒸馏水将离心洗涤后的污泥移入到玻璃组织匀浆器中，研磨，使污泥成为均匀一致的细小分散悬浮液，然后再用剩余的蒸馏水将研磨后的污泥洗入到小烧杯中，将小烧杯置于恒温培养箱中震荡提取3小时。

c.测定将提取EPS的污泥悬浮液于3000r/min离心10分钟，取上清液，用移液管移取2ml至试管中，加入5％的苯酚1ml，再加入浓硫酸5ml，浓硫酸加入要快，且需直接加入而不能沿试管壁加入，以便快速均匀混合，静置10分钟后，再放置于震荡培养箱中震荡10分钟，然后用尤尼科UV-2102PCs紫外可见分光光度计测定490nm处的光密度值。

d.标准曲线以分析纯的葡萄糖溶液制作标准曲线(含量0-100wg/L)，以EPS含量换算为等价的相应的葡萄糖含量，并以单位重量的VSS含EPS量来表示。

污泥沉降比：也称污泥沉降体积，用SV3o表示，是指曝气池混合液在100ml量筒中，静置沉淀30min后，沉淀污泥与混合液之体积比(％)。由于正常的活性污泥在静沉30min后，一般可达到它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝气池正常运行时的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放。如果测出污泥沉降比很大，这就表明了曝气池运行不正常，可能会出现污泥膨胀现象。当污泥沉降比小时，表明污泥数量不足，应设法补充，以免影响处理效果。正常的活性污泥沉降比应在15％--30％之间。

污泥浓度：即混合液悬浮固体，缩写为MLSS，是指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，或者说，单位体积的曝气池混合水样中所含污泥的干重，单位为g/L。测定方法：将定量滤纸放于105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重(1/10000天平称重)，将已知重量的滤纸折放于布氏漏斗上，再把已知污泥体积的100ml量筒内的污泥全部倾于漏斗中，粘附于量筒壁上的污泥用蒸馏水冲洗，也一并倾入漏斗，过滤完毕后，将载有污泥的滤纸移入烘箱中105℃烘至恒重再通过下式计算：

污泥浓度(g/L)＝I(滤纸重十污泥重)-滤纸重x10。

显微镜镜检：在污泥颗粒化过程中，为了考察微生物菌群的形态变化、优势菌群的消长，必须对运行过程中的微生物进行检测。在本实验中，对微生物镜检的工作是在尤尼科公司生产的普通光学显微镜和leica公司生产的可拍照显微镜上完成的。在载玻片上滴半滴生理盐水，再将取得的污泥样品放在水滴的中央，分别在16 x 4，16 X 10，16 X 40条件下观察其形态结构。此过程中，无需盖上盖玻片，以免影响污泥形态的观察效果。如要再加大放大倍数，则需加盖盖玻片，于其上滴加一滴香柏油，以16 x 200的油镜观察。PH值：用酸碱测定仪测定；DO值：YSI的溶解氧测定仪；室温，水温：普通温度计测定。

设置对比培养装置来比较污泥颗粒化的产生条件

采取单一碳源醋酸钠与单一碳源葡萄糖比较从而发现碳源对培养颗粒污泥所产生的影响；同时根据实验条件在同一种碳源进行体内曝气和体外暴气比较，在进行一个不停循环运行的系统。对三个系统进行比较验证培养好氧颗粒污泥所须的最佳条件。

污泥颗粒制备

(一)、材料

1.装置

实验装置：采用有机玻璃反应器作为污水反应器。反应器高为100cm，截面积为30cm²，有效容积为3L，沿反应器高度方向等距布置1个排水口，反应池配1个小型曝气器，如图7、8所示。出水口设在最底部。原水经蠕动泵由下而上在SBR反应器内循环，微孔曝气器设在反应器的距顶1/3处，(或在体外水槽中)由气泵供氧，曝气量为2~3mg/l。反应器置于恒温室内，控制水温在14~25℃。每个周期为4h，其中进、排水时间为5min，沉淀时间则根据需要在1~20min变化。

2、原水水质

原水采用人工配制，以下是各个系统原水水质的配方，每一周期的加药量为：

系统1

采用单一碳源葡萄糖；C:N:P＝100:5:1；污泥接种量1.2L.

营养成份培养阶段浓度(mg/L.)形成阶段(mg/L)成熟阶段(mg/L.)

COD                     400                                   400

400

葡萄糖                  375                                   375

375

NH4CL                   76                                    76

76

KH2PO4                  9                                     9

9

Na2HPO4                 9                                     9

9

MgSO4                   10                                    10

0.5

NaHCO3                  1.0                                   1.0

1.0

微量元素          采用自来水配制；

配/加药量计算如下：

葡萄糖：375mg/1*3.61＝1350mg＝1.35g；

每次加药量1.35g/3＝0.45g＝0.5g；

NH₄CL：76mg/l*3.61＝273.6mg；

每次加药量为273.6mg/3＝91.2mg；

配药量为9.2g/1；加药量为10ml；

KH₂PO₄：配药量为1g/l；加药量为10ml；

Na₂HPO₄：配药量为1.1g/l；加药量为10ml；

MgSO₄：配药量为1.2g/l；加药量为10ml；

FeCL₃：配药量为0.1g/l；加药量为10ml；

NaHCO₃：配药量为0.1g/l；加药量为10ml；

系统2

采用单一碳源醋酸钠；C:N:P＝100:5:1；污泥接种量1.2L.

营养成份培养阶段浓度(mg/L.)形成阶段(mg/L)成熟阶段(mg/L.)

COD                 400                   400                    400

醋酸钠              421                   421                    421

NH₄CL               76                    76                     76

KH₂PO₄               9                     9                       9

Na₂HPO₄              9                     9                       9

MgSO₄               10                    10                      10

FeCL₃               0.5                   0.5                     0.5

NaHCO₃              1.0                   1.0                     1.0

微量元素            采用自来水配制；

系统3

采用单一碳源葡萄糖；C:N:P＝100:5:1；污泥接种量1.2L。

营养成份培养阶段浓度(mg/L.)形成阶段(mg/L)成熟阶段(mg/L.)

COD                400                    800               1200

醋酸钠             421                    842               1263

NH₄CL              76                     76                76

KH₂PO₄             9                      9                  9

Na₂HPO₄            9                      9                  9

MgSO₄              10                     10                 10

FeCL₃              0.5                    0.5                0.5

NaHCO₃             1.0                    1.0                1.0

微量元素采用自来水配制；

经过多个配方的调试以下是得出来的最优的模拟污水配方。

每周期模拟废水的配药量：

NH₄CL：76mg/l*3.61＝273.6mg；

每次加药量为273.6mg/3＝91.2mg；

配药量为9.2g/l；加药量为10ml；

KH₂PO₄：配药量为1g/l；加药量为10ml；

Na₂HPO₄：配药量为1.1g/l；加药量为10ml；

MgSO₄：配药量为1.2g/l；加药量为10ml；

FeCL₃：配药量为0.1g/l；加药量为10ml；

NaHCO₃：配药量为0.1g/l；加药量为10ml；

NaAc：2.2g和葡萄糖1.9g；加微量元素。

3、分析项目及方法

COD、SV、PH、MLSS的标准测定方法；DO：选用溶氧仪；COD：煮沸法与COD测定仪；EPS：选用的是简便易行的蒸馏水提取法，并采用苯酚硫酸法测定颗粒污泥中EPS的含量。

(二).培养过程与方法

实验的启动

接种

对实验室的废弃污泥进行活化培养，待污泥恢复活性以后，各取出约3升混合液，待其静止沉降30分钟后，此时，混合液底部沉降下约1.2升污泥，倒出上清液而后将底部的污泥过筛至30目，以去除其中所含有的粗杂质。量取过滤后的污泥1200ml接入到反应器中，最后向反应器中注入2400ml的自来水，待污泥重新沉降约10分钟后即可开始进水。

启动阶段

在反应进行的初期，反应器的COD负荷控制在540mg/L″d，而系统3的反应器的COD负荷为700mg/L″d，其目的是为了与种泥原来的负荷相匹配。采用体内曝气回流的方法为反应系统供氧，把曝气头置于反应器的1/3处曝气，控制水流的剪切力使污泥一直处于反应器的三分之二处，由水泵带动含有氧气的水在反映其中循环从而减少了曝气气泡对絮状污泥过度扰动而造成絮状污泥的解体。进水泵流量也不能太大，一般为100mUmin，以免给新环境中的污泥太大的冲击力，造成絮状活性污泥不可逆性的粉碎。在启动期后期由于泥量的损失，又为每个系统接种污泥各1L。系统1、2出水时间为1分钟，进水时间为5分钟，沉淀时间为15分钟；系统3与上面相同，COD负荷系统1、2全部提升到700mg/L″d，系统3则改为920mg/L″d。实验中系统1、2、3模拟污水反应系统，采用间歇式进水，即每4小时进样一次，每次进样500ml，以使反应器内的污泥经历富、贫营养的交替过程，促进絮状污泥的颗粒化进程。由于这一阶段的污泥结构比较松散，脆弱，应特别注意避免各种冲击，使反应器内各种影响因素，如流量、COD负荷、pH等，尽量保持稳定。在此环境下连续运行3-4天，即可获得密度较大、沉降性能良好、轮廓清晰、生物活性较高的初始颗粒污泥。由此，反应器进入到下一个稳定运行阶段。

稳定运行阶段

初始颗粒污泥形成后，污泥与废水有了清晰的界面，抗冲击能力大大提高，出水水质也明显转好了，而在启动阶段出水中出现的微量悬浮物也消失了。随着COD容积负荷的提高，颗粒也越来越密实，污泥浓度越来越大，其沉降性能也越来越好。在稳定运行阶段，必须把握好COD负荷的提高时间，在每次提高负荷时，均会出现少量游离于颗粒之外的细小颗粒，而只有在这些细小颗粒消失后，可能是被颗粒污泥吸附，也可能是自身长大，便可以提高负荷。提高负荷不能操之过急，以免对污泥造成过大的冲击，导致污泥的膨胀、应器混合液的pH下降。其中，系统1、2粒径在3-4mm之间，系统3无明显颗粒。另外，随着底物的降解，反应器中溶液PH值会出现持续的下降，此时应向反应器中投加NaHCO3，以维持PH值6-8.4左右。

(三)、实验数据分析

好氧颗粒污泥的形成过程以东郊污水厂曝气池中的活性污泥为种泥(MLSS为2g/L，SVI值为232mL/g)，启动后根据其形态的变化将好氧颗粒污泥的形成过程分为3个阶段：启动驯化期、颗粒污泥出现期、颗粒污泥成熟期不同阶段的试验结果。

1.COD，DO，沉降速率与MLSS之间的关系并对颗粒形成产生的影响

如图1-4所示，在好氧颗粒污泥的培养过程中，沉降速率跟MLSS几乎是同步的，也就是说在颗粒稳定期的沉降速度达到最好效果。而COD的去除率也越来越高，由起先的50％左右到最后的80％左右。而且从图表上对比普遍采用葡萄糖为碳源的COD的去除率，以及MLSS的生成量普遍要高于以NaAC为碳源所培养出来的颗粒污泥。而统一采用体外曝气的系统在上述性能中也占有优势，并且生成颗粒的时间，与颗粒污泥的处理效果要优于一般循环的污水系统。同样由数据反映沉降速率也符合上述普遍规律。溶解氧的控制与颗粒污泥的时程好坏以及颗粒污泥的稳定性密切相关，如表格显示当溶解氧控制在周期中间时段时尽量靠近在2~3mg/l之间，则颗粒基本形成而且趋于稳定。

2.EPS对好氛颗粒污泥形成的影响

如图5-6所示，EPS是微生物分泌出的一种多糖类大分子有机物，主要由有机物碎片、噬菌体、溶解的细胞及细菌分泌的有机物组成，它含有多糖、蛋白质、脂类和核酸等物质。通常认为，EPS在细菌的粘附和生物膜的形成过程中起重要作用，它对活性污泥絮体的稳定也起到了重要的作用。作为颗粒污泥的重要组成部分，EPS在细胞间起明显的粘连作用，这种粘连作用在污泥颗粒化初期有助于初生颗粒的形成，并对颗粒污泥的稳定做出重要贡献。从图中可以看出，MLSS与EPS的变化基本是同步的，EPS值也在迅速的增加，而SVI迅速降低。在第45天时，随着MLSS的增MLSS达到最大6.5，而EPS也于此时达到最大值，比较巧合的是，SV在此时达到了其最低值20％左右，SV与在促进了污泥的颗粒化过程，EPS成负相关性。在EPS下降时，部分颗粒污泥出现膨胀解体，是颗粒污泥形成的决定性因SV也随即上升。

EPS值测定周期为每两天1次，在第三周期期间测定，分别测定5个系统，记为EPS1，EPS2，EPS3，EPS4，EPS5。经过计算，其吸光度平均值分别为1.033059，0.991353，1.354941，1.589588，1.551412。根据公式y＝36.95x-3.0393，算得其相应的葡萄糖浓度分别为35.13ug/L，33.59ug/L，47.03ug/L，55.70ug/L，54.29ug/L，即相应的EPS值。

接种污泥为絮状，沉降性能较差，经过30d的驯化后其颜色逐渐由黑色转变为橘红色。在以后的试验过程中逐渐提高COD负荷，并逐步减少沉淀时间，选择性地排出沉降性能较差的污泥。启动驯化期结束后SV已降至25mL/g左右，MLSS达到2g/L-3g/L，污泥的沉降性能改善明显。经过10d的运行后反应器中出现了肉眼可见的细小好氧颗粒污泥，至第50天时淡黄色米粒状的好氧颗粒污泥在反应器中大量出现，SV也降至20mL/g，MLSS则达到了3g/L-5g/L。运行了10d后，颗粒污泥的外观变化不大，可认为颗粒污泥已成熟。成熟的颗粒污泥表面光滑，呈球形或椭圆形。在颗粒污泥逐渐形成的过程中，由于进水COD较高，所以出水COD基本稳定在70～140mg/L，对COD的平均去除在60％-70％之间，这是微生物量逐渐增加的结果。

(四)、结果

1、粒径分布

运行至第100天时，取一定体积的好氧颗粒污泥测定直径分布，结果显示，其直径多集中在4～5mm，少量较大的粒径为7mm，与粒径为3mm的较小颗粒污泥也共存在反应器中。

2、生物相观察

在低倍镜下观察发现，好氧颗粒污泥结构致密、表面光滑，形状规则。

3.体外曝气效果比体内好，原因可能是在体内曝气气泡可能会破坏颗粒的形成。利用葡萄糖做碳源比用醋酸钠跟容易培养颗粒污泥，原因认为是微生物对葡萄糖的吸收利用比醋酸钠好。

4.溶解氧的控制，与水力剪切力的控制是形成颗粒污泥的基础条件，然而各个系统沉降时间的控制是形成颗粒污泥的关键。

Claims (1)

1、一种利用好氧颗粒污泥去除水中甲苯的方法，该方法包括以下步骤：

①COD值的测定：采用的是美国公共卫生协会1998年所制定的密闭回流比色法：

a.采用消解试管和UV-2102 PCS型紫外可见分光光度计测定COD；

b.消解：精确称取对于COD值在100-900mg/L的浓度消解液样品，在150℃下烘干两个小时的10.216g分析纯的K₂Cr₂O₇，将其溶解于500ml蒸馏水中，再加入167ml浓硫酸-硫酸银，33.3g硫酸汞，待其溶解冷却至室温后再稀释1000ml，对于COD值在10-90mg/L浓度的消解液只是加入的K₂Cr₂O₇减少为1.022g；

c.硫酸-硫酸银试剂：将分析纯的Ag₂SO₄与浓硫酸按5.5:1000的质量比混合，静置1-2天，使其完全溶解并混匀；

d.消解：用移液管移取1.5ml消解液于消解管中，再移取3.5ml硫酸-硫酸银试剂于消解管中，然后再移取2.5ml的样品至消解管中，并摇晃混合均匀；打开消解炉，将混合好的消解管插入到消解炉的插孔内，待其升温至150℃后，消解炉自动维持在该温度并转入计时状态，120分钟后，消解炉自动断电，将消解样取出后，自然冷却至室温；

e.测量：冷却后的样品，先用润洗比色皿，再将剩余部分倒入2cm比色皿中，静置；

f.标准曲线：按照上述过程，用醋酸钠溶液分别制作浓度为100-900mg/L和浓度10-90mg/L的标准曲线；

②提取胞外多聚物：选用蒸馏水提取法并采用苯酚硫酸法测定颗粒污泥中胞外多聚物的含量，其具体操作过程如下：

a.洗涤 取约20ml颗粒污泥于烧杯中，先用蒸馏水洗涤3次，再将其置于离心管中加入蒸馏水轻轻搅匀，于3000r/min离心10分钟，去除上清液后再加入蒸馏水洗涤一次；

b.研磨 提取准确量取50ml蒸馏水，先用蒸馏水将离心洗涤后的污泥移入到玻璃组织匀浆器中，研磨，使污泥成为均匀一致的分散悬浮液，然后再用剩余的蒸馏水将研磨后的污泥洗入到烧杯中，将烧杯置于恒温培养箱中震荡提取3小时；

c.测定 将提取胞外多聚物的污泥悬浮液于3000r/min离心10分钟，取上清液，用移液管移取2ml至试管中，加入5％的苯酚1ml，再加入硫酸5ml，静置10分钟后，再放置于震荡培养箱中震荡10分钟，然后用尤尼科UV-2102PCs紫外可见分光光度计测定490nm处的光密度值；

d.标准曲线以分析纯的葡萄糖溶液制作标准曲线，以胞外多聚物含量换算为等价的相应的葡萄糖含量；

③污泥沉降比：曝气池混合液在100ml量筒中，静置沉淀30min后，活性污泥沉降比应在15％--30％之间；

④污泥浓度：将定量滤纸放于105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重，将己知重量的滤纸折放于布氏漏斗上，再把已知污泥体积的100ml量筒内的污泥全部倾于漏斗中，粘附于量筒壁上的污泥用蒸馏水冲洗，也一并倾入漏斗，过滤完毕后，将载有污泥的滤纸移入烘箱中105℃烘至恒重再通过下式计算：

污泥浓度(g/L)＝I(滤纸重十污泥重)-滤纸重 x 10；

⑤显微镜镜检：在载玻片上滴半滴生理盐水，再将取得的污泥样品放在水滴的中央，于其上滴加一滴香柏油，用酸碱测定仪测定PH值，用溶解氧测定仪测定DO值；用普通温度计测定室温，水温。

Images