苯酚對活性污泥活性的影響

苯酚對活性污泥活性的影響

活性污泥法是以活性污泥為核心的廢水生物處理技術，其中對污染物降解起關鍵作用的是活性污泥中的細菌，而作為細菌的捕食者——微型動物在維持細菌群落活力，為活性污泥中的細菌提供礦物營養(yǎng)，維護活性污泥微環(huán)境生態(tài)食物鏈健康，維持活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)揮重要作用，可作為活性污泥法廢水處理效能的指示生物。

水中存在的有毒有害物質(zhì)一方面會對活性污泥中的不同類別細菌產(chǎn)生不同程度的抑制效應，對細菌群落結構產(chǎn)生影響，進而通過食物鏈的傳遞影響到處于食物鏈頂端的微型動物的群落結構;另一方面，毒害物直接對微型動物產(chǎn)生毒害效應，如重金屬離子，從而對活性污泥微型動物群落結構產(chǎn)生重要影響。

pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。

苯酚是生產(chǎn)某些聚合樹脂、造紙、精煉石油以及藥物(如阿司匹林)等工業(yè)過程生產(chǎn)廢水中的主要污染物，當進入廢水生物處理系統(tǒng)時，會對活性污泥微生物產(chǎn)生影響，從而影響到廢水處理效果.目前，苯酚對活性污泥處理系統(tǒng)的毒害研究主要集中于活性污泥處理性能、污泥特性、代謝機制、動力學和細菌群落結構等方面.為了篩選出苯酚對活性污泥處理性能(運行參數(shù)、處理效果等)的指示生物而進行了少量的微型動物研究，而未從群落結構動態(tài)變化的角度揭示苯酚對活性污泥的微生態(tài)系統(tǒng)的長期影響機制.

本研究的主要目的是基于序批式活性污泥處理系統(tǒng)(SBR)，探究含酚廢水對活性污泥活性及微型動物群落結構的持續(xù)負荷影響，并探討污泥活性與微型動物群落之間的關系，篩選污泥活性指標的指示生物，以期為含酚廢水生物處理系統(tǒng)的生產(chǎn)運行提供生物學理論及技術依據(jù).

1材料與方法

1.1裝置啟動與運行控制

自制序批式反應器(SBR)，其主體由高85cm、內(nèi)徑7.5cm的有機玻璃柱制成，有效容積為3.2L.空氣壓縮機通過置于反應器底部的微孔曝氣頭提供系統(tǒng)所需氧氣，同時為泥、水的混勻與環(huán)流提供動力.通過調(diào)節(jié)空氣流量計控制曝氣強度(0.2L˙min-1)，維持水中穩(wěn)定的溶解氧(DO)[(6.02±0.47)mg˙L-1].反應器在室溫[(21.6±4.2)℃]下運行.分別設置對照系統(tǒng)CK(進水不添加苯酚)和試驗系統(tǒng)EK[進水添加苯酚(aladdin試劑，分析純)]這2個系統(tǒng).

接種污泥取自馬鞍山市某污水處理廠好氧池，采用自來水對污泥進行清洗并均混后分別投加至2個反應器，悶曝2d后，混合液懸浮固體濃度(MLSS)分別為2753mg˙L-1和2669mg˙L-1，污泥沉降比(SV)均為22%.

然后進行污泥培養(yǎng)馴化，培養(yǎng)原水由靜置48h的自來水混合配制而成，水中投加一定量的C6H12O6、NH4Cl、KH2PO4(微量元素來源于試驗用水)，使BOD:N之比接近100:5:1.用NaHCO3/Na2CO3緩沖體系(pH=9.25)調(diào)節(jié)進水pH(7.60±0.10).通過系統(tǒng)中活性污泥微型動物群落物種多樣性及出水水質(zhì)等指標判定，系統(tǒng)運行約30d，活性污泥達初步成熟，完成馴化，進行正式試驗.

正式試驗分成3個階段，在培養(yǎng)原水中加入不同量高濃度苯酚溶液(50g˙L-1)，使第1、第2、第3階段原水中苯酚溶液濃度分別為50mg˙L-1(低濃度)、100mg˙L-1(中等濃度)和300mg˙L-1(高濃度);試驗期間，系統(tǒng)的進水水質(zhì)控制在COD為(839.04±87.70)mg˙L-1、氨氮為(45.22±4.95)mg˙L-1、總磷為(6.65±0.34)mg˙L-1，系統(tǒng)中污泥負荷(以COD/MLSS計)約為0.25kg˙(kg˙d)-1.

正式試驗期，反應器采用間歇曝氣的方式運行(曝氣和沉淀交替進行，時間均為2h)，每天運行2個周期，每個周期12h.在每個周期沉淀結束前將反應器中上清液通過出水口排出，排水比(進水體積與反應池總有效體積之比)為1/3.2，然后補入新鮮原水至原水位，重新進入下一個周期運行，如此循環(huán)往復.通過每日在曝氣階段末期排放一定量泥水混合液的方式控制MLSS在4000mg˙L-1左右，并控制污泥齡θ為25d.

1.2樣品采集及微型動物鑒別計數(shù)與分類

正式試驗開始后，每隔1～2d在第1個周期(08:00~20:00)最后一個曝氣階段結束前30min內(nèi)，通過虹吸管在反應器垂直方向上等距離(反應器底部往上10、40、70cm處)采集3個污泥混合液平行樣用于微型動物鑒別計數(shù).

使用微量移液器(DRAGON大龍)移取25μL[單獨取樣鑒別統(tǒng)計小型鞭毛蟲(flagellates)(≤20μL)時取樣量為5μL]搖勻后的污泥混合液置于光學顯微鏡(PH50系列,×100或×400)下對微型動物進行鑒別、計數(shù).根據(jù)形態(tài)學和行為學特征并依照圖譜、文獻將微型動物按需要鑒定到種或類群.原生動物均鑒定到種，輪蟲(rotifers)、線蟲(nematodas)等微型后生動物鑒定到類群.