生物除磷顆粒污泥對(duì)污水中鋅和鉛的去除性能.pdf

1、近年來(lái)，隨著人們對(duì)重金屬的開(kāi)發(fā)和利用，重金屬?gòu)U水不斷增多，重金屬污染對(duì)我們的環(huán)境和身體健康造成了很大的威脅。所以對(duì)于重金屬?gòu)U水的治理也越來(lái)越受到人們的重視。目前對(duì)于重金屬污水的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、溶劑萃取法等。但是這些方法普遍有費(fèi)用高、效果不佳，還會(huì)造成水體再次污染等問(wèn)題。為降低運(yùn)行成本和減少二次污染，生物吸附法在重金屬污水的處置中得到了一定的應(yīng)用。生物吸附法具備來(lái)源廣、投資低、運(yùn)行費(fèi)用低、效率高、再生能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。而目前

2、污水廠存在剩余污泥量大，不易處理的問(wèn)題，同時(shí)剩余污泥是一種生物質(zhì)廢物，利用剩余污泥處置含鋅和含鉛重金屬污水是不錯(cuò)的方式，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)以廢治廢。但剩余污泥存在沉降性差，吸附重金屬后不易分離的缺陷，所以我們需要提高剩余污泥的沉降性，使污泥顆?；?，因?yàn)轭w粒污泥具備沉降性好和生物量高等優(yōu)點(diǎn)，所以利用生物除磷顆粒污泥去除污水中的Zn2+和Pb2+不僅能提高去除率，同時(shí)使水廠的污泥問(wèn)題得到改善。
　　在厭氧/好氧交替運(yùn)行的SBR中，系統(tǒng)處于以顆

3、粒污泥為主，絮體為輔的共存狀態(tài)，同時(shí)除磷體系具有優(yōu)良的脫氮除磷能力。采用EUB338全菌探針（綠色）與PAOmix探針（紅色）對(duì)顆粒污泥進(jìn)行FISH染色分析，顆粒污泥中聚磷菌在全菌中占大多數(shù)。在穩(wěn)定期系統(tǒng)中顆粒的沉降性良好，SVI為52.2mL/g，MLSS為6830mg/L，平均粒徑為565μm。顆粒中胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的含量為212.72mg/g-MLSS，胞外

4、多糖與胞外蛋白質(zhì)的含量分別為62.16mg/g-MLSS，176.15mg/g-MLSS。此外，在一個(gè)周期內(nèi)，生物除磷體系對(duì)COD的去除率是80.3％，PO43-P的去除率是98.4%，TN的去除率是77.5%。
　　在生物除磷污顆粒泥吸附Zn2+的試驗(yàn)中，考察了Zn2+濃度、污泥濃度、PH、溫度、反應(yīng)時(shí)間和共存離子對(duì)Zn2+去除行為的影響。結(jié)果表明，生物除磷污泥對(duì)100mg/L的Zn2+的最大吸附量為29.55mg/g，平衡吸附

5、量為17.54mg·g-1，最佳pH為5，最佳溫度為25℃～35℃，最佳污泥濃度為1000mg/L。Zn2+的去除過(guò)程分為快速吸附、慢速吸附和吸附平衡三個(gè)過(guò)程，符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。對(duì)溶液中Ca2+、K+、Mg2+和TP的含量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)Ca2+、K+、Mg2+通過(guò)離子交換參與了Zn2+的吸附。對(duì)溶液中、胞外聚合物中和細(xì)胞中的Zn2+的含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)去除Zn2+的行為還包括胞外聚合物和胞內(nèi)聚磷菌的作用，Zn2+在細(xì)胞內(nèi)的比例為33.5

6、2%。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜分析，去除Zn2+的主要官能團(tuán)為脂碳鏈、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基團(tuán)。
　　在生物除磷顆粒污泥吸附Pb2+的試驗(yàn)中，考察了Pb2+濃度、污泥濃度、PH、溫度、反應(yīng)時(shí)間和共存離子對(duì)Pb2+去除行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生物除磷顆粒污泥對(duì)100mg/L的Pb2+的去除率為98.97%，反應(yīng)所需pH為5，在T為25℃～40℃范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)Pb2+的吸附量保持在99.17mg/L左右，在污泥濃度為1000mg

7、/L時(shí)，去除率達(dá)到98.54%。生物除磷顆粒污泥對(duì)Pb2+的去除過(guò)程是一個(gè)先快速去除（0~15min），后緩慢去除（15~60min），最后平衡的過(guò)程（60~240min），與偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程相吻合。對(duì)溶液中Ca2+、K+、Mg2+和TP的含量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)Ca2+、K+、Mg2+與部分Pb2+發(fā)生離子交換作對(duì)用，參與了Pb2+的去除。通過(guò)對(duì)溶液中、胞外聚合物中和細(xì)胞中的Pb2+的含量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)生物除磷顆粒污泥去除Pb2+的行為主要是依