密集生長(zhǎng)條件下絲狀菌結(jié)構(gòu)特征及致密方法初探.pdf

1、活性污泥法一直被廣泛應(yīng)用于污水處理,但由絲狀菌引起的污泥膨脹是該法問世以來普遍發(fā)生且棘手的難題之一。傳統(tǒng)的技術(shù)控制方法是通過殺死絲狀菌或抑制其生長(zhǎng)來控制絲狀菌污泥膨脹。近年來有研究指出,絲狀菌也可以形成聚集度大的絮體甚至顆粒,這給控制絲狀菌膨脹提供了全新的思路。然而,目前對(duì)絲狀菌的研究主要集中在絲狀菌與絮體形成競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)條件的對(duì)比上,并以建立抑制絲狀菌而促進(jìn)菌膠團(tuán)細(xì)菌繁殖的操作條件為主要目的,而對(duì)絲狀菌本身的成長(zhǎng)過程以及菌絲體特征尚缺乏系

2、統(tǒng)性研究。
　　本試驗(yàn)從絲狀菌的自身特點(diǎn)入手,從其結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)勢(shì)、底物存貯能力、表面特性、對(duì)傳質(zhì)的影響、出水水質(zhì)等多方面分析絲狀菌在不同生長(zhǎng)階段的特征,探索了絲狀菌膨脹及其致密過程中菌絲體的演替規(guī)律,尋求絲狀菌致密的途徑以期解決固液難分離的問題,提高出水水質(zhì)。
　　本研究獲得的主要成果如下:
　　(1)本試驗(yàn)運(yùn)行過程中,絲狀菌密集生長(zhǎng)形成絲狀菌大絮體,其SVI值在30～40mL/g左右,經(jīng)測(cè)定大絮體的平均沉速也與顆粒污泥

3、接近,最大沉速可達(dá)100m/h,可見大聚集度生長(zhǎng)的絲狀菌仍具有良好的泥水分離效果。但是,大絮體的存在使反應(yīng)器中氧的傳遞路徑發(fā)生改變,造成局部溶氧不均,影響傳質(zhì)。且水質(zhì)處理狀況不佳,氨氮的去除率僅在30～40％之間波動(dòng)。
　　(2)本試驗(yàn)引入了節(jié)點(diǎn)密度和橢圓度兩個(gè)新的概念來表征絲狀菌的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):絲狀菌節(jié)點(diǎn)密度是用來表征單位長(zhǎng)度的菌絲體所具有的交叉點(diǎn)個(gè)數(shù),而橢圓度用來表征絲狀菌絲與絲之間形成網(wǎng)眼的形狀。試驗(yàn)結(jié)果表明,絲狀菌節(jié)點(diǎn)密度、菌

4、絲體的網(wǎng)眼橢圓度和沉淀性能SVI具有一定的相關(guān)性,即節(jié)點(diǎn)密度越小,橢圓度越大,污泥沉淀性能越好。
　　(3)致密生長(zhǎng)的大絮體對(duì)絲狀菌的種類是有選擇性的,那些絲體較彎曲、絲體強(qiáng)度較大、貯存能力強(qiáng)的菌絲體更利于形成聚集態(tài)生長(zhǎng)。不同絲狀菌之間的生長(zhǎng)勢(shì)和對(duì)底物的存貯能力是不同:菌絲體較細(xì)的絲狀菌的生長(zhǎng)勢(shì)要更快一些,如Type1851的生長(zhǎng)勢(shì)要比Type021N快;試驗(yàn)中存在的幾個(gè)菌種對(duì)PHB顆粒的存貯能力由高到低依次為:Nostocoid

5、alimicolaⅡ、Tpye1851、Type0701、Type021N型菌;當(dāng)NostocoidalimicolaⅡ型菌和軟發(fā)菌共存時(shí),NostocoidalimicolaⅡ型菌占優(yōu)勢(shì)。而軟發(fā)菌和Type0914型菌共存時(shí)兩者對(duì)底物的利用能力相近。
　　(4)體積溶氧傳遞試驗(yàn)表明,絲的形態(tài)及擺動(dòng)對(duì)傳質(zhì)有積極的作用(KLa值升高了3.9%)。但污泥整體形態(tài)及其EPS含量的變化對(duì)傳質(zhì)的影響更為顯著(KLa值下降了39%)。

6、　　(5)本試驗(yàn)向反應(yīng)器中投加了既可做內(nèi)核又可做碳源的有機(jī)物玉米,期望絲狀菌粘附內(nèi)核纏繞生長(zhǎng)從而改變其發(fā)散的生長(zhǎng)模式達(dá)到絲狀菌致密的目的。剛投加玉米后不久,就可以觀察到絲狀菌開始粘附玉米生長(zhǎng)。經(jīng)過一段時(shí)間后,玉米會(huì)被慢慢分解利用,絲狀菌纏繞玉米粒生長(zhǎng),有些絲狀菌甚至穿過玉米內(nèi)部生長(zhǎng)。但也由于玉米會(huì)被分解,因此該法對(duì)沉淀性能的改善作用只是短期的。
　　(6)通過玉米釋碳曲線得出玉米作為碳源的Cm和k值分別為:1000mg/L和0.0