盐度对活性污泥沉降特征及污泥活性特征的分析

醉清风

采用CASS工艺以高盐榨菜废水与城镇污水协同处理为研究对象，考察盐废水作用下城镇污水处理系统的污泥沉降性能，活性污泥SOUR及活性污泥脱氢酶活性受盐度的影响。研究结果表明：在含盐废水作用下，城镇污水处理系统中的盐度越高活性污泥的SOUR值越高，脱氢酶活性越低，污泥的沉降性能越好;当盐度由1g/L升高至10g/L时，SOUR值由21.23升高至27.42mgO2/(gMLSS?h)，脱氢酶活性由4.83降低至4.13μgTF/mgMLSS?h，污泥沉降指数SVI由108mL/g降至78mL/g;以脱氢酶活性作为活性污泥耐盐性能评价指标并得到城镇污水处理系统受盐度冲击的限值为10g/L。

盐度对生物处理系统中的污泥沉降性能，微生物的代谢酶活性以及微生物种群构成产生影响，处理系统中的盐度越高这种影响越明显。Burnet [1]在常规活性污泥处理系统中投加30g/L的氯化钠后发现盐度的突然增加会导致系统中微生物种类和数量大幅减少，且出水悬浮物浓度一般高于100mg/L。李玲玲[2]对高盐废水的生物处理特性研究发现盐度越高，嗜盐菌的生长速率越低且世代时间越长，当盐度超过30g/L后，活性污泥的耗氧速率(SOUR)降低超过70%。论文以高盐榨菜废水与城镇污水协同处理为研究对象，考察盐废水作用下城镇污水处理系统的污泥沉降性能，活性污泥SOUR及活性污泥脱氢酶活性受盐度的影响，为含盐废水的生物处理提供科学依据。

1.试验装置与方法

1.1试验装置

CASS反应器有效容积为0.5m3，反应器生物选择区和主反应区有效容积比为1：5。生物选择区采用水下搅拌器对进水和主反应区的回流硝化液进行充分混合，主反应区采用曝气泵经微孔隔膜曝气盘供氧，硝化液由回流泵回流至生物选择区，连接生物选择区和主反应区的隔板底部开导流孔。

1.2试验方案与测定方法

试验由七个CASS反应器组成，试验用

水包括城镇污水与榨菜废水，榨菜废水是一种盐浓度高达30g/L的高盐有机废水。通过向城镇污水中投配适量的榨菜废水，分别控制盐度为1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/L七种盐度水平进行平行试验。待七个反应器运行稳定后，测定各个反应器中活性污泥的SVI，SOUR及脱氢酶活性。脱氢酶活性采用TTC-脱氢酶活性测定法，OUR采用呼吸测量仪法。

2.结果与讨论

2.1 盐度对活性污泥沉降特性分析

研究了不同盐度条件下活性污泥沉降指数SVI和出水SS变化。由试验结果可知，随着盐度的升高活性污泥SVI逐渐降低，出水SS逐渐升高。当盐度分别为1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/ L和15g/L时，活性污泥的SVI分别为108mL/g、105mL/g、96mL/g、87mL/g、78mL/g、61mL/g和52mL/g，出水SS分别为5mg/L、12mg/L、15mg/L、17mg/L、19mg/L、32mg/L和57mg/L。当盐度小于10g/L时，处理系统活性污泥具有较好的沉降性能且出水SS达标，当盐度大于10mg/L时，虽然处理系统活性污泥沉降性能得到进一步增强，但是出水SS浓度较高。

盐度对活性污泥SVI和出水SS的影响可以从以下观点得到解释，当盐度增加时，盐度对丝状菌生长的抑制作用增强，丝状菌的数量逐渐减少从而导致污泥构型发生改变，且使以丝状菌为骨架的絮体结构变得紧密，增强了活性污泥的沉降性能。盐度越高，细胞越容易水解，其组分的释放也将使出水悬浮固体浓度增高，同时，丝状菌作为菌胶团的“骨架”结构在受到盐度增加后“支撑”作用减弱，网捕效果降低且后生动物的大量减少也是导致含盐污水悬浮物多的另一原因。

2.2 盐度对活性污泥SOUR特征分析

根据不同盐度条件下处理系统中活性污泥的比耗氧速率SOUR的研究结果表明，随着盐度的增加，活性污泥的SOUR逐步增大，当盐度分别为1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/ L时，对应活性污泥的比耗氧速率分别为21.23、22.46、24.52、25.17、27.42、29.13和31.65mgO2/(gMLSS?h)。盐度升高活性污泥的SOUR增大，分析认为，盐度升高活性污泥中微生物的呼吸速率加快，盐度对微生物活性产生抑制的同时也加强了微生物的呼吸作用，从而导致盐度越高SOUR越大。

2.3 盐度对活性污泥脱氢酶活性特征分析

盐度对活性污泥脱氢酶活性的影响可知，随着盐度的升高，系统中活性污泥的脱氢酶活性逐渐降低。试验结果表明盐度分别为1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/L时，活性污泥的脱氢酶活性分别为4.83、4.65、4.54、4.27、4.13、3.24和2.57μgTF/ mgMLSS?h。通过分析可以得出以下结论，当系统中的盐度小于10g/L时，盐度对活性污泥的脱氢酶活性影响较小;当系统中的盐度大于10g/L时，盐度对活性污泥的脱氢酶活性影响较大，同时由盐废水作用条件下城镇污水处理系统运行特征可知当盐度高于10g/L时，活性污泥处理系统对有机物、氮和磷指标处理效率低出水浓度高。因此，结合活性污泥的脱氢酶活性和系统的处理效果，可以得出在含盐废水处理系统中，活性污泥能够接受并取得较好的处理效率的盐度范围应小于10g/L。

3. 结论

①在含盐废水作用下，盐度越高越有利于城镇污水处理系统中活性污泥的沉降，但对出水SS不利，当盐度由1g/L升高至10g/ L时，活性污泥沉降指数SVI由108mL/g降至78mL/g，出水SS由5mg/L升高至19mg/L。

②在含盐废水作用下，盐度越高城镇污水处理系统中活性污泥的SOUR值越高，但脱氢酶活性越低。当盐度由1g/L升高至10g/L时，SOUR值由21.23升高至27.42mgO2/(gMLSS?h)，脱氢酶活性由4.83降低至4.13μgTF/mgMLSS?h;当盐度大于10g/L时，脱氢酶活性显著降低且对处理系统不利。

③结合盐废水作用下城镇污水处理系统的活性污泥沉降特征及污泥活性特征的研究表明盐度小于10g/L为城镇污水处理系统耐盐运行适宜的盐度范围。