催化鐵法與生物法耦合中胞內(nèi)外聚合物的研究.pdf

1、本文從微生物學(xué)角度研究催化鐵法與好氧生物處理工藝的耦合技術(shù)，探討耦合過(guò)程中EPS和IPS的形成及轉(zhuǎn)化規(guī)律，為耦合工藝開(kāi)發(fā)提供微生物學(xué)方面的依據(jù)，進(jìn)一步將催化還原過(guò)程的特點(diǎn)與生化反應(yīng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。 對(duì)3種好氧活性污泥樣品EPS的提取方法進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂法(CER法)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：80℃加熱法作為一種有效的EPS物理提取方法，提取過(guò)程中EPS不受污染，是好氧活性污泥EPS提取的有效方法，本課題的研究均采用加熱法

2、進(jìn)行EPS的提取。 分別對(duì)生物鐵法和催化鐵法對(duì)EPS的影響進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)金屬離子主要分布在污泥中，其EPS中Fe<'3+>、Cu<'2+>金屬離子的含量也比對(duì)照反應(yīng)器的略高一些。催化鐵法中，鐵離子的產(chǎn)生對(duì)微生物的生長(zhǎng)和EPS的形成有一定的促進(jìn)作用(反應(yīng)器中總鐵量小于80mg/gSS)；但過(guò)量的鐵離子(反應(yīng)器中總鐵量大于80mg/gSS)會(huì)對(duì)EPS的形成造成負(fù)面影響。 采用SEM、zeta電位測(cè)定儀和絮體粒徑分布測(cè)定

3、儀等進(jìn)行污泥絮體的觀察，結(jié)果證實(shí)耦合工藝對(duì)活性污泥的絮凝、沉降和脫水性能都有改善作用，且會(huì)對(duì)活性污泥的形態(tài)結(jié)構(gòu)、污泥密實(shí)度產(chǎn)生影響，使污泥變得更加密實(shí)些；耦合工藝中，污泥的一些表面特性發(fā)生改變，包括zeta電位和污泥粒徑分布等。 研究了生物鐵法和催化鐵法中胞內(nèi)聚合物的形成，并考察它們與體系中脫氮除磷之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)生物鐵法耦合體系中，COD在曝氣初期急劇下降，并且IPS的形成和消耗規(guī)律都會(huì)發(fā)生變化；催化鐵法中，鐵離子的大量產(chǎn)生

4、，對(duì)存在最廣泛的胞內(nèi)聚合物-聚羥基-β-羥基丁酸(酯)(PHB)的形成和積累會(huì)造成影響，從而間接影響到生物除磷效率。耦合工藝的抗沖擊負(fù)荷能力比對(duì)照反應(yīng)器的強(qiáng)，鐵銅投加量對(duì)磷的去除有較大影響。 考察了生物處理中。EPS和IPS的形成。對(duì)EPS和IPS的形成關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IPS中PHB含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于胞內(nèi)糖原和EPS的含量，PHB是耦合體系中積累能力最強(qiáng)的細(xì)胞聚合物。EPS和IPS之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，尤其是EPS和：PHB之間

5、的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系非常明顯。金屬離子的存在會(huì)改變胞內(nèi)外聚合物的這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。參與開(kāi)發(fā)了兩套耦合工藝：催化鐵法與懸浮填料生物膜法耦合和催化鐵法與短程硝化反硝化SBR工藝耦合。對(duì)這兩組耦合工藝中COD、色度、TP、TN等去除情況以及同時(shí)脫氮除磷進(jìn)行研究。結(jié)果證實(shí)了耦合工藝中，微生物的生長(zhǎng)情況優(yōu)于對(duì)照反應(yīng)器。耦合反應(yīng)器對(duì)各主要污染因子(COD、色度、PO<,4><'3->-P、TP和TN)的去除效果均好于未耦合反應(yīng)器。在常溫25℃狀態(tài)下，催化鐵法與短