養殖(zhi)汙(wu)水(shui)處理工藝探究(jiu)工藝介紹(shao)養殖(zhi)汙(wu)水(shui)處理設備養豬(zhu)場(chang)汙(wu)水(shui)水量(liang)計算(suan)膜(mo)汙(wu)染(ran)及其(qi)清洗(xi)。MBR運(yun)行壹段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)，膜(mo)表面(mian)和(he)膜(mo)孔(kong)內不可避(bi)免(mian)地被有(you)機或(huo)者無(wu)機汙(wu)染(ran)物堵塞，導(dao)致(zhi)膜(mo)通(tong)量(liang)不斷下(xia)降(jiang)，直至(zhi)膜(mo)池不再出(chu)水(shui)。故該(gai)廢水(shui)處(chu)理工程中(zhong)每(mei)3個(ge)月(yue)對MBR膜(mo)進(jin)行清洗(xi)，清除其(qi)表(biao)面(mian)積(ji)聚(ju)的(de)汙(wu)染(ran)層(ceng)。

養殖(zhi)汙(wu)水(shui)處理工藝探究(jiu)工藝介紹(shao)

養殖(zhi)汙(wu)水(shui)處理工藝探究(jiu)工藝介紹(shao)

VFA 與(yu)甲烷(wan)產(chan)生量(liang)的(de)變(bian)化特(te)征

　　圖3 給出(chu)了(le)ABR 啟動過程中(zhong)VFA 和(he)出(chu)水(shui)pH 的(de)變(bian)化曲(qu)線。由圖3(a)可見(jian),隨著ABR 的啟動,第1 格室(shi)的(de)VFA 變(bian)化幅(fu)度較(jiao)大(0. 1 ~ 1. 1 mg·L - 1 );同時(shi),出(chu)水(shui)中(zhong)VFA 隨著ABR 的啟動進(jin)程整(zheng)體(ti)上逐(zhu)漸(jian)降低(di)並(bing)趨(qu)於穩(wen)定,zui終(zhong)低(di)於0. 2 mg·L - 1 ,證明(ming)本研究(jiu)中(zhong)的(de)ABR 在啟動過程中(zhong)運(yun)行狀態(tai)逐(zhu)漸(jian)趨(qu)於穩(wen)定。此外,VFA 的組(zu)分分(fen)析(xi)表(biao)明:其主(zhu)要成(cheng)分(fen)為乙(yi)酸、丙酸和丁酸,幾(ji)乎未發現異戊(wu)酸和戊(wu)酸組(zu)分;其(qi)中(zhong)丙(bing)酸組(zu)分占(zhan)VFA 的(de)比(bi)例(li)超(chao)過(guo)50% ,說明丙(bing)酸發酵是(shi)ABR 水解(jie)酸化的主(zhu)要過(guo)程。

ABR 啟動初(chu)期(qi),出(chu)水(shui)的(de)pH 持(chi)續下(xia)降(jiang)並(bing)接(jie)近(jin)5. 5(見(jian)圖3(b)),相(xiang)應的(de)VFA 濃(nong)度在0. 4 mg·L - 1 左右(you)(見(jian)圖3(a)),並(bing)且ABR 對(dui)COD 的去(qu)除效(xiao)果很(hen)差(cha)(見(jian)圖2),這(zhe)是(shi)由於反應器(qi)進(jin)水堿(jian)度不足(zu)(1 000 mg·L - 1 ,以CaO 計),其(qi)酸化環境不適(shi)宜ABR各格室(shi)中(zhong)的(de)厭(yan)氧(yang)微(wei)生物的活動(dong)。通(tong)過及時(shi)提(ti)高(gao)進(jin)水堿(jian)度至(zhi)1 500 mg·L - 1 (以CaO 計),ABR 出(chu)水(shui)的(de)pH在6. 5 ~ 7. 5 之間(jian)波動。

　　ABR 啟動過程中(zhong)的(de)產(chan)氣(qi)量(liang)如(ru)圖4 所示(shi)。在圖4(a)中(zhong),總(zong)產氣(qi)量(liang)隨著ABR 的啟動總(zong)體(ti)呈(cheng)上升趨(qu)勢,在50 ~ 60 d 期(qi)間(jian)由於反應器(qi)溫(wen)度降低(di)而出(chu)現明顯(xian)下(xia)降(jiang);啟動成功(gong)後,總(zong)產氣(qi)量(liang)超(chao)過(guo)25 L·d - 1 。圖4(b)中(zhong)各格室(shi)的(de)產氣(qi)量(liang)排(pai)序(xu)為:Ⅰ > Ⅱ > Ⅳ > Ⅴ > Ⅲ,第1 格室(shi)的(de)產氣(qi)量(liang)是(shi)第2 格室(shi)的(de)4 倍左右(you),表明通(tong)過接種(zhong)顆粒(li)汙(wu)泥同步(bu)啟動ABR 處理(li)模擬畜(chu)禽養殖(zhi)廢水(shui),並(bing)未(wei)*實(shi)現產酸相(xiang)與(yu)產甲烷(wan)相(xiang)的(de)有效(xiao)分(fen)離,這(zhe)壹結果與(yu)以前的(de)研究(jiu)結果不*。

在本研究(jiu)中(zhong),采用的(de)是(shi)接種(zhong)厭氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥啟動反應器(qi),進(jin)水有(you)機物為易降解(jie)的(de)葡(pu)萄(tao)糖,且第1 格室(shi)的(de)汙(wu)泥濃度相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)、體(ti)積較(jiao)大,所以模擬廢水(shui)進(jin)入第1 格室(shi)後(hou)迅速(su)被降(jiang)解(jie)為(wei)單分子有機酸,然後(hou)被產(chan)甲烷(wan)菌繼續反應生(sheng)成(cheng)甲烷(wan)氣(qi)體(ti)。

　　2. 1. 3 厭氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥的生長特(te)征

啟動過程中(zhong)厭(yan)氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥中(zhong)位(wei)直徑(jing)和二(er)維分(fen)形維數的變(bian)化曲(qu)線。由圖5(a)可知,顆粒(li)汙(wu)泥的中(zhong)位(wei)直徑(jing)並(bing)不是(shi)隨著ABR 的運行呈(cheng)線性增(zeng)長,在反應器(qi)啟動初(chu)期(qi),汙(wu)泥生長速度緩(huan)慢(man),隨著反應器(qi)的(de)運行,有機(ji)物濃度逐(zhu)漸(jian)增(zeng)加(jia),顆粒(li)汙(wu)泥的生長速度(du)也(ye)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)快。經過64 d 的啟動以後,ABR 5 個(ge)格室(shi)中(zhong)顆粒(li)汙(wu)泥的中(zhong)位(wei)直徑(jing)分別(bie)達(da)到了(le)(第1 到(dao)第5 格室(shi))1. 58、1. 42、1. 32、1. 28 和(he)1. 18 mm。

和姜(jiang)瀟的(de)研究(jiu)結果在同壹(yi)量(liang)級上。此外,ABR 啟動階段(duan)顆粒(li)汙(wu)泥的平均生長速度(du)(10 - 3 mm·d - 1 ) 分(fen)別(bie)是(shi)10. 8、8. 3、6. 7、6. 1 和4. 5。壹(yi)般(ban)情(qing)況下(xia),二(er)維分(fen)形維數(D2 )表示顆粒(li)的(de)致(zhi)密(mi)程度,其(qi)值(zhi)越(yue)接近(jin)於2 表明(ming)顆粒(li)的(de)結構(gou)越(yue)致(zhi)密(mi)。圖5(b)顯示(shi),隨著ABR 啟動時(shi)間(jian)的(de)延(yan)長(chang),5 個格室(shi)中(zhong)的(de)汙(wu)泥D2 均呈(cheng)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢,在啟動的第1 階(jie)段(duan)下(xia)降(jiang)趨(qu)勢zui為明顯,由zui初(chu)的(de)2. 06 下(xia)降(jiang)到(dao)1. 63 ~ 1. 80 之間(jian),說明隨著顆粒(li)汙(wu)泥尺(chi)寸(cun)的(de)增(zeng)加(jia)其致(zhi)密(mi)程度不斷下(xia)降(jiang)。此後(hou),汙(wu)泥D2 的下(xia)降(jiang)趨(qu)勢逐(zhu)漸(jian)趨(qu)於平緩(huan),並(bing)且在啟動的第3 和(he)第4 階(jie)段(duan)出(chu)現了上升趨(qu)勢。在ABR 完成(cheng)啟動之後(hou),汙(wu)泥的D2 為1. 80 ~ 1. 86,較(jiao)原始顆粒(li)汙(wu)泥有所下(xia)降(jiang)。

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　　2. 2 ABR 成熟厭(yan)氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥

　　2. 2. 1 理化特(te)征

　　表2 為(wei)ABR 啟動成功(gong)後各格室(shi)顆粒(li)汙(wu)泥的理化特(te)征。可見(jian),ABR 第3 格室(shi)中(zhong)顆粒(li)汙(wu)泥的MLSS 在5. 0 ~ 10. 0 g·L - 1 之間(jian) ,其(qi)他格室(shi)中(zhong)厭(yan)氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥的MLSS 均大於10. 0 g·L - 1 。第1 格室(shi)厭(yan)氧顆粒(li)汙(wu)泥的有機組(zu)分的(de)比(bi)例(li)為77. 00% ,第2、3、4 和(he)5 格室(shi)均大於89% ,遠(yuan)高(gao)於姜(jiang)瀟的(de)50% ,高(gao)於接種(zhong)汙(wu)泥。說明反(fan)應器(qi)各格室(shi)汙(wu)泥中(zhong)生(sheng)物質(zhi)的(de)含量(liang)普遍較(jiao)高(gao),這(zhe)可能(neng)是(shi)由於接種(zhong)汙(wu)泥為UASB 中(zhong)的(de)顆粒(li)汙(wu)泥、ABR 的高(gao)負荷(he)啟動和運(yun)行等因(yin)素所(suo)導(dao)致(zhi)的(de)結(jie)果。反(fan)應器(qi)各格室(shi)中(zhong)汙(wu)泥顆粒(li)的(de)沈降(jiang)比(bi)(SV)大(da)小順序(xu)為I> Ⅱ > Ⅴ > Ⅲ > Ⅳ。從(cong)汙(wu)泥體(ti)積指(zhi)數(SVI) 可以看出(chu),第4 格室(shi)中(zhong)顆粒(li)汙(wu)泥的SVI zui小,第2 格室(shi)中(zhong)的(de)SVI zui高(gao)。這(zhe)表明第2 格室(shi)中(zhong)顆粒(li)汙(wu)泥的沈降(jiang)性(xing)能和(he)壓縮(suo)性(xing)能好,而(er)第4 格室(shi)zui差(cha),高(gao)於提(ti)出(chu)的(de)顆粒(li)汙(wu)泥SVI 為10 mL·(g SS) - 1 的數值。

　　2. 2. 2 微生(sheng)物學特(te)征

　　ABR 各格室(shi)中(zhong)厭(yan)氧(yang)顆粒(li)汙(wu)泥樣(yang)品所(suo)提(ti)取總(zong)DNA如(ru)圖6 所示(shi),並(bing)對(dui)其(qi)進(jin)行PCR 擴(kuo)增(zeng)及DGGE 分(fen)析(xi)得到(dao)的DGGE 指(zhi)紋(wen)圖譜(pu),其(qi)中(zhong)每(mei)壹(yi)條(tiao)帶(dai)代(dai)表壹種(zhong)或(huo)著幾(ji)種(zhong)微生(sheng)物,且條(tiao)帶的(de)亮(liang)度(du)與(yu)微生(sheng)物含量(liang)正(zheng)相(xiang)關,條(tiao)帶亮(liang)度(du)較(jiao)大的條紋(wen)是(shi)汙(wu)泥中(zhong)的(de)優勢生物群(qun)。微生(sheng)物群(qun)落的(de)種(zhong)群(qun)結構(gou)和(he)數量(liang)在ABR 格室(shi)中(zhong)存在明顯(xian)演替過程。從圖6 可以看出(chu),ABR 從(cong)第1 格室(shi)到(dao)第5 格室(shi)微(wei)生物的種(zhong)類和(he)豐(feng)度依(yi)次(ci)遞減(jian)。序(xu)列3、5、6、7、13、16、20 和(he)21 在各個格室(shi)中(zhong)存在,序(xu)列13 在第1 格室(shi)zui為(wei)明顯,並(bing)且在後面(mian)格室(shi)中(zhong)逐(zhu)漸(jian)減(jian)弱,序(xu)列8、9 以及14 從(cong)第4 格室(shi)才(cai)開始出(chu)現,不同條(tiao)帶在不同格室(shi)中(zhong)亮(liang)度(du)不同。這(zhe)些現象表(biao)明(ming)在ABR 不同格室(shi)中(zhong)微(wei)生(sheng)物群(qun)落發(fa)生(sheng)了(le)演替,主(zhu)要是(shi)因(yin)為(wei)ABR 不同格室(shi)的(de)基質(zhi)濃(nong)度以及上清液pH 不同,導(dao)致(zhi)適(shi)合(he)其(qi)生長(chang)的微(wei)生物群(qun)落不同。

圖7 為采用MEGA5 軟(ruan)件(jian),Neighbor-joining 法構(gou)建(jian)系統(tong)發(fa)育(yu)樹,自展數(bootstrap)為100。從DGGE結果中(zhong)可以看出(chu)有(you)很(hen)多(duo)*屬(shu)於同壹(yi)物種(zhong)的條(tiao)帶:Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas syringae 和(he)CQ5-3,CQ1-1、CQ1-2、CQ1-3 和Raoulla omithinolytica等組(zu)合,它(ta)們(men)每(mei)壹組(zu)在系統(tong)發(fa)育樹中(zhong)都(dou)*處於同壹(yi)個OTUs (Operational taxonomic units)。選(xuan)取DGGE 圖譜(pu)中(zhong)比(bi)較(jiao)有代(dai)表性的(de)21 條條帶(dai),進(jin)行目標(biao)序(xu)列以及相(xiang)關性(xing)序(xu)列的(de)對比(bi)分(fen)析(見(jian)表3)。由(you)表3可知,除了(le)樣(yang)品2 和(he)樣(yang)品19 的(de)相(xiang)似比(bi)例(li)僅為92%和93% 外,其余(yu)條(tiao)帶(dai)與(yu)基因(yin)庫中(zhong)已(yi)有(you)物種(zhong)的相(xiang)似比(bi)例(li)都(dou)在95% 以上。