密集生長條件下絲狀菌結(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,目前對絲狀菌的研究主要集中在絲狀菌與絮體形成競爭生長條件的對比上,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,而對絲狀菌本身的成長過程以及菌絲體特征尚缺乏系

2、統(tǒng)性研究。
　　本試驗從絲狀菌的自身特點入手,從其結(jié)構(gòu)、生長勢、底物存貯能力、表面特性、對傳質(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)本試驗運行過程中,絲狀菌密集生長形成絲狀菌大絮體,其SVI值在30～40mL/g左右,經(jīng)測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。
　　(2)本試驗引入了節(jié)點密度和橢圓度兩個新的概念來表征絲狀菌的結(jié)構(gòu)特點:絲狀菌節(jié)點密度是用來表征單位長度的菌絲體所具有的交叉點個數(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。試驗結(jié)果表明,絲狀菌節(jié)點密度、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)點密度越小,橢圓度越大,污泥沉淀性能越好。
　　(3)致密生長的大絮體對絲狀菌的種類是有選擇性的,那些絲體較彎曲、絲體強度較大、貯存能力強的菌絲體更利于形成聚集態(tài)生長。不同絲狀菌之間的生長勢和對底物的存貯能力是不同:菌絲體較細(xì)的絲狀菌的生長勢要更快一些,如Type1851的生長勢要比Type021N快;試驗中存在的幾個菌種對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,NostocoidalimicolaⅡ型菌占優(yōu)勢。而軟發(fā)菌和Type0914型菌共存時兩者對底物的利用能力相近。
　　(4)體積溶氧傳遞試驗表明,絲的形態(tài)及擺動對傳質(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含量的變化對傳質(zhì)的影響更為顯著(KLa值下降了39%)。

6、　　(5)本試驗向反應(yīng)器中投加了既可做內(nèi)核又可做碳源的有機物玉米,期望絲狀菌粘附內(nèi)核纏繞生長從而改變其發(fā)散的生長模式達(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。經(jīng)過一段時間后,玉米會被慢慢分解利用,絲狀菌纏繞玉米粒生長,有些絲狀菌甚至穿過玉米內(nèi)部生長。但也由于玉米會被分解,因此該法對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