丙酸-乙酸比例及pH對聚磷菌富集系統(tǒng)的影響.pdf

1、在聚磷菌富集的增強生物除磷系統(tǒng)中，研究了不同丙酸／乙酸比例和pH值對生物代謝的影響，從而確定有利于聚磷菌生長和代謝的環(huán)境，以提高聚磷菌在生物除磷系統(tǒng)中的競爭優(yōu)勢，保持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和高效性。 在5個SBR反應器中，分別用丙酸／乙酸mol—C比例為0．1、0.5、1、2、10的合成廢水長期馴化聚磷菌富集的污泥。在短期內(nèi)，乙酸含量高的廢水馴化污泥比丙酸含量高的廢水馴化污泥除磷效果好；但長期馴化結(jié)果卻表明，丙酸含量高的廢水馴化污泥的

2、除磷效果好。 對馴化穩(wěn)定的污泥進行批式實驗發(fā)現(xiàn)，當進水丙酸／乙酸mol—C比例增加到10，低丙酸／乙酸比例廢水馴化的污泥除磷效果變差，而高丙酸／乙酸比例廢水馴化污泥的除磷效果不受影響。進一步分析表明，污泥的除磷效率主要是由聚羥基烷酸(PHA)代謝類型決定。 不同丙酸／乙酸比例廢水長期馴化污泥，隨著丙酸／乙酸比例增加，可溶性磷酸鹽(SOP)去除率提高，在丙酸／乙酸比例為2：l時，SOP去除率為85﹪。對生物種群結(jié)構(gòu)初步研究

3、表明，丙酸／乙酸比例對微生物種群結(jié)構(gòu)影響較小。對污泥代謝計量學研究顯示，聚羥基烷酸類型對污泥的除磷效率起決定作用。丙酸或乙酸含量決定聚羥基烷酸的類型，轉(zhuǎn)移lmol—C乙酸生成0．65mol—C聚羥基丁酸(PHB)和0．33mol-C聚羥基戊酸及二甲基三羥基戊酸(PHV+PH2MV)，轉(zhuǎn)移lmot—C丙酸生成極少量PHB和1.2lmol—C(PHV+PH2MV)；而(PHV+PH2MV)的代謝與SOP去除率線性相關(guān)。 丙酸和乙酸的

4、降解動力學研究表明，聚磷菌利用丙酸的速率比乙酸快，推測增加丙酸／乙酸比例有助于生物除磷系統(tǒng)穩(wěn)定性。 通過對微生物的生長特性研究發(fā)現(xiàn)，隨著廢水中丙酸／乙酸比例增加，降解PHA用于微生物細胞合成的產(chǎn)率系數(shù)減小，這可從脫氫酶活性的分析得到進一步驗證。從聚磷菌生長的角度考慮，降低丙酸／乙酸比例有利于聚磷菌競爭。 在5個SBR反應器中，厭氧起始pH值分別控制為6.4、6.8、7．2、7．6、8．0，由丙酸／乙酸mol—C比例為10

5、的合成廢水長期馴化聚磷菌富集的污泥。通過批式實驗研究發(fā)現(xiàn)，在pH值厭氧起始控制和全程控制策略下，最佳除磷效果分別發(fā)生在pH6.4～6.8和pH6.8～7．2，SOP去除率分別達到88﹪和100﹪。根據(jù)短期改變洲值對SOP、糖原和PHA代謝的影響，提出聚磷菌受pH值影響的厭氧代謝機理模型。 不同洲值長期馴化污泥，隨著pH值升高，SOP去除率提高。對除磷過程代謝計量學研究顯示，隨著pH值升高，SOP代謝增加，糖原和PHA代謝減少，糖

6、原／PHA降低，表明增加pH值有助于抑制聚糖菌在除磷系統(tǒng)中生長。利用PCR—DGGE技術(shù)對生物種群結(jié)構(gòu)進行鑒定，在不同pH值條件下，微生物種群結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢菌種數(shù)量影響顯著，這可能是導致污泥除磷效果不同的一個主要原因。 通過對微生物的生長特性研究發(fā)現(xiàn)，隨著洲值升高，降解PHA用于微生物細胞合成的產(chǎn)率系數(shù)增加，這可從脫氫酶活性的分析得到進一步驗證。從聚磷菌生長的角度考慮，升高洲值有利于提高其競爭優(yōu)勢。 腺苷酸激酶和聚磷酸鹽激酶