酵母菌处理系统中氮缺乏引起的污泥膨胀控制.docx

酵母菌处理系统中氮缺乏引起的污泥膨胀控制一论文类型技术与工程发表日期2006-07-01作者关键词韩云,杨清香,杨敏,张昱,郑少奎酵母菌色拉油加工废水C0D N污泥膨胀研究了酵母菌处理色拉油加工废水系统中投加氮源对处理效果的影响及对污泥膨胀的恢复作用.批量实验结果表明：添加氮源有助于提高去除效果,碳氮比(CoD/N)为50l20l的条件下,油去除率最高,达90%以上；添加氮源能够改善污泥沉降性,CODN比为50/1、20/1时污泥沉降性明显优于100/1、200/1和不加氮的条件.连续试验中按COD/N为20/1添加氮源,污泥体积指数(SVD稳定在100200,油和COD去除率分别达95%和90%以上.氮缺乏色拉油加工废水酵母菌处理系统中氮缺乏引起的污泥膨胀控制韩云，杨清香，杨敏,张昱，郑少举(中国科7院生态环境研究中心环境水质学国家币点实发室,北京100085J摘要:何究了赭母菌处用色拉油加废水系统中投加气源对处理效果的影响及对污泥彤胀的恢复作用.批T实验结果去明：I添加氯祖仃助提岛去除效梁伏鼠比(CODN)为50/I'20/1的条件卜,汕大除率公离,达90%以I:;2添加呆源能够改苒污泥沉降性,CODN比为50/1'20/1时河泥沉降林明业优.1001.200/1和不加气的条件.连续试用中按COD/N为20/1添加篦源前泥体积指数(SVD稳定在l00-200,油和COD去除率分别达95%和90I.氯缺乏色拉油加I.废水中滓加朱源是控制污泥彤胀的仃效方法之.关催词曲母同:色拉油加I：废水;COD/N;污泥膨胀中图分类%X792文献标设研:人文章编号。2SO330M2003)(MSmBulkingControlsInducedbyNitrogenInsufficiencyinYcastSystemHanYun,YangQingxiang.YangMin.ZhangYu.ZhcngShaokuifStateKeyLatvratoryofEnvimnmcirtaiAqUallC(Iwmisiry.Research(entertorRXrLnVIronmCntalSciences,CS.BcngIOoo85.China).Vntnict:ThedTcctofnitmgcnadditionIosaladoilnunul'acluwastewater»4CmuasSIUdICd.TheresultsofbatchCxperinKnisdciniwslratcd:!additionofntn>gcnWaShdtulloimproveoilremoval.andtheoilremovalralewasabove90%whenCOD/Nvaluewasbetween50Iand20,I;2additionofnitrogeninprovedthesludgeSettleabilily,whichwasmuchhellerunder<'ODNValUeof50/Iand20/I.IntheConlinuOu、C甲CrifnCnl.thealueof+udelunIixiex(SVI)uasbetween100and200.andtheremovalratesofoilandCODWCreabove95%and90%,rcp<xlvlywhentheCOD/Nratiowasktatvalueof20I.NitrogenadditionosaladoilmanufacturingwastewalersystemisanCfrEiVemethodii>rpreventingor>ntn>llingsludgebulking.Keywr<h:yeasl;saladoilmanufacturingwastewater;COD，N:sludgebulking色拉油加工废水的上要有机污染物为油份,其中80%以上为脂肪酸.蹂氮比非常高是色拉油加工废水的另显著特征.对于含油废水目前常采用的处理方法是酸化除油后再进行生物处理.该方法工艺熨杂,成本高,而且油泥的后处理也是一个难题,L本实验室在利用解母菌对色拉油加工废水进行直接生物处理方面已经取得了一定成果：分离筛选出了5株超母菌.分别是:深红醉母(Rhodotorularubra).热带假丝解母(CandidaIropicalis),博伊J假丝解母，Candidaboidiniirwiwz).产t假丝解母，Candidauilis),皮状丝泡醉母(TrrchtporonCutaneuni)121；2连续处理实险初期除油率达95%以上,COD去除率达90%”.但系统长期运行会出现污泥膨胀现象,经研究发现这1J丝状曲大l繁殖和TriChoSPorONCuia'neum真菌丝形成有关.处理过程中反应器中出现的大他真菌丝可以通过投加内酸钠和次氯酸钠进行抑制,但通过投加这些化学药剂抑制丝状菌生长的方法存在一定缺点.丙酸钠在污泥膨胀发生时可用来抑制丝状菌,改善沉降性.然而由于成本的原因，在曝气池中一直添加丙酸钠的做法可能行不通.在活性污泥工艺中.次氯酸钠是种常用的污泥膨胀抑制剂,但其在抑制丝状菌生长的同时,有可能削弱其它正常生长微生物的活性，儿至将其杀死，导致处理效果恶化,使用时应当慎重.从色拉油加工废水水质的角度考虑.污泥膨胀还与碳赳营养严U金项目：国家I然科7队公资助型H(5OO78O53)作者1介制云(1979744;：住I1<11JW2002-07-M)：MvriIJW2002-10-2«用不足有关.如果能够通过投加氮源改善污泥沉降性,不仅可以控制污泥膨胀造成的恶性后果.而且仃利于促进微生物生长及提高油去除率.向解母菌处理色拉油加工废水系统中添加氮源,不存在费用增高的问题,因为系统排出的剩余解母茵本身是一种单细胞蛋白闭.它所创造的经济效益将远远大于运行及投加的徼源的费用.针对游母前处理色拉油加工废水系统长期运行出现的污泥膨胀问题,本文系统研究了添加N营养源对处理效果和污泥沉降性的影响.1材料与方法1.1 分析方法或仪器CoD:CTL-12型化学需铳;.t速测仪（承德华通环保仪器厂）；油：蒐收法;NHN冰杨酸次氯酸盐光度法.1.2 醉母污泥的培养无菌条件下将筛选得到的解母菌接入到YPD培养基中振荡培养（150mL培养基/500mL三角瓶），3d后将菌液接至稀释10倍（相应COD浓度为13OOomg/L）的30L废水中磔气培养，废水中预先加入（NH,"SO、KH?PCh和丙酸钠（质;I；浓度）分别为0.4%、0.04%和0.25%）,随时检测培养池PH值变化（保持PH在5左右）.每培养23h后静置Ih,倾A137/2的上清液，补充巳调行好PH并已加入N、P的新鲜废水,逐步降低废水稀择倍数使培养池中废水CoD浓度城终控制在30000mgL左右.13投加N源批状试验选取5种不同COD/N值,投加气源,研究缸源投加对处理效果的影响.本实验投加氮源为（NHJ2SO4.投加状依次为:不加氮：2COD/N为200/1:3cOD/N为100/1:4CODN为50/1；5codN为20/1.试验在4个容积为2L的有机玻璃柱型容器中进行,容器置于25m温水浴中，设计污泥负荷（CoDMLSS）为3.0kg/（kgd）,反应共进行24h.采用空气压缩机和曝气设笛供氧,并使用转子气体流玳计保持各容器中气心一致.测定项目为MLSS、油去除率以及钱态氨吸收收.1.4 污泥沉降曲线测定投加氮源试脸进行24h后,取不同COD/N条件下的处理混合液WomLIoOmLM筒中,每25min测定一次污泥体积指数（sludgeMOIUmCindCa,SVI）,绘制污泥沉降曲线.1.5 连续小试污泥膨胀控制试验试脸共运行了44d,从第8天污泥发生膨胀后开始氮源添加试脸,污泥负荷（CODMLSS）控制在1.525kg（kgd）,溶解领控制在I.54mgL之间.按照20（COD）/I（N）向系统中投加氮源HNHJ?SQd.每天排出沉淀池中的剩余污泥.前20天,进水COD和油含状分别稳定于9000mgL和23OOmgL左右，从第20天起进水浓度升高1倍左右,即分别为14000mgL和4000mgL左右.实验中主要的操作运行条件见表L测定项目：SVI、MLSS、COD及油去除率.2结果与讨论2.1氮投加对解母菌生长的影响表|连强g处理掾作条件TaNeIOpenitMin>ndtionkinIMconimt*>u«CMKnmem时间L(Q)D-MLSS)仍4；卜k"kvl)1污泥(酒MLSS)k-(kun1进水漉疑/1Ir1MLSSmy1'进水CODrr11退水油myL:前20天1.5*2.5O.3O.78T23000-60009000'110002200'3000后24人l.52.50.10.78、126000'9000I100OM(MM)1500'4400Sawyer等人提出生物废水处理中BOD/N/P的Jft佳比值为100/5/1,这结论：用于普通活性污泥处理系统,而对本研究所采用的以解母菌为主要微生物的生物处理系统.BoaWP比值的相关报道并不多.而且本实验主要是研究控制污泥膨胀的最佳氢源添加状.因此选取5种不同COD/N值,研究此投加斌对去除效果和沉降性的影响.本实险室所用的色拉油加1.废水BOD、和CoDe之间的定麻关系为BoDS/8DCr0.47,s,.：I.JMLSS)Z化情况M以看出投加不同比例%(源后,MLSS增长均较快,生长24h后基本上都达到4000mgL.而不加徽源时，污泥玳增长缓慢，24h后仅由800mg.L增加到170OmgL.水质分析结果表明,该废水中的N处于极端贫乏状态.BOD,TN仅为440/I,高于废水处理中氨的极端限制状态297/1川,而在生物处理中，N是合成微生物主要物质镜臼质所必不可少的.不加N源的条件下.由于N严重缺乏，醉母翦不能充分增殖；添加N源可以促进其新陈代谢及ffi!900/、对解母萌生长的影晌Hg.IIlYcctsof(X)l>NOnyeastproliferation况.从图2可以乔出，这3种条件下,反应结束时油的去除率差别不大,但IOh内油去除速率有件明显差别，氨投加ht越大,油去除速率越高.1000 0 S IO IS 20 2S 30KW/h80604020<«*图2(IoD/、对油去除率的影响hg.2IHcclsof(X)D-1Nonremovalrateofoil2.3氮吸收实验N是微生物新陈代谢必不可少的物质.微生物对N的利用与有机物的降解有关,进水有机物浓度越高,微生物对N的需求越大，如果进水中N含心不能满足微生物需要,则微生物对有机物的降解和对N的利用都会发生变化.因此缸吸收情况可以间接反映废水中有机物降解情况.本实验通过改变COD/N.研究氮的吸收情况.酢母菌处理色拉油废水系统中策的主要存在形式是NH4-N,所以用NH4N变化泣表示氮的吸收情况.结果如图3所示.20图3不同CDD/、的M吸收口Fig. 3 The amnunof aborbed ammonia under、nnous CX)D N2.2COD/N对处理效果的影响从表2中很容易看出.投加氮后油去除率较不加象有明显提高,并且随者双投加H的增加.油去除率也相应提高.COD，N为100/1、50I和20/1的3种条件下,油去除率均达到90%以上.裳