石化废水处理过程中活性污泥毒性变化

考察了某石化园区废水从进入污水处理厂到到达好氧生物处理单元之前,各级工艺处理后废水对活性污泥的毒性的变化情况,通过活性污泥耗氧速率抑制效应、脱氢酶活性抑制效应和发光细菌急性毒性3种指标表征石化废水的活性污泥毒性,测定了沿程各节点废水的三维荧光光谱,并解析了石化废水对活性污泥的毒性与其荧光光谱特征之间的相关性.结果表明,石化废水对好氧生物处理工艺中硝化细菌耗氧速率的抑制率达50%~60%,经过好氧生物处理单元之前的各级处理后,抑制作用仍然在30%左右.在沿程各处理工艺中,水解酸化与A段缺氧处理对毒性削减作用相对明显.比较3种毒性表征方法的结果,耗氧速率法较适合评价石化废水对活性污泥的毒性.各水样的荧光峰集中在λ_(ex)/λ_(em)=200~300/250~400nm区域,其中峰C(λ_(ex)/λ_(em)=225/340)、E(λ_(ex)/λ_(em)=275/325)、F(λ_(ex)/λ_(em)=275/335)与毒性相关性较强,因此,检测发射波长在325~340nm内荧光物质有助于快速表征石化废水活性污泥毒性.

处理DMF废水连续流和SBR两系统污泥毒性对比研究

以处理难降解有机污染物N,N-二甲基甲酰胺(DMF)模拟废水的好氧活性污泥系统为研究对象,考察污泥毒性的形成规律及空间分布。污泥经120 mg/L的DMF冲击驯化后,继续提高DMF浓度至200 mg/L进行驯化。在相同DMF浓度下,对比连续流和间歇式(SBR)两系统的出水COD浓度、水泥相DMF含量及污泥毒性变化趋势和空间分布。结果表明,连续流和SBR两系统均能很好的降解DMF。但在稳定运行周期末,不管DMF浓度是120 mg/L还是200 mg/L,连续流系统污泥毒性均高于SBR系统,连续流系统污泥毒性平均为57%,55%;间歇式污泥毒性平均为47%,42%。故从污泥土地利用和污泥毒性消减的角度考虑,SBR系统是处理DMF废水的理想选择。

不同运行参数对双酚A模拟废水的污泥毒性影响研究

在利用双酚A(BPA)模拟废水成功驯化SBR系统的基础上,考察了活性污泥有机毒性的形成规律及其与不同运行参数的关系。结果表明,活性污泥中污泥毒性的积累主要是在降解BPA过程中引起,而非吸附所致。污泥毒性主要分布在内层胞外聚合物(EPS)和胞内区域。当BPA初始质量浓度为40mg/L时,缩短污泥停留时间(从20d到10d)和水力停留时间(从12.0h到8.0h)利于污泥有机毒性的消减,污泥总毒性平均由36.5%降低至23.8%。

2,4,6-三氯苯酚降解对污泥急性毒性的影响

利用序批式生物反应器(SBR)处理进水浓度为10 mg/L的2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)废水(实验组),并设置未处理2,4,6-TCP的对照组SBR,研究了2,4,6-TCP降解过程对污泥急性毒性的影响,并分析了2,4,6-TCP吸附与降解对污泥急性毒性的贡献。结果表明:处理2,4,6-TCP的实验组污泥急性毒性显著高于对照组,当实验组SBR处于稳定运行阶段时,其污泥急性毒性平均为29.4%,与对照组的差值平均为5.2%。实验组SBR运行初期和稳定期,吸附至泥相的2,4,6-TCP浓度与污泥急性毒性间无明显的相关性。除吸附至泥相的2,4,6-TCP外,2,4,6-TCP胁迫诱导微生物分泌的有毒次级代谢产物和2,4,6-TCP降解过程产生的中间产物等也是引起污泥急性毒性的原因。

含双酚A废水处理的运行参数对污泥毒性的影响

以处理含双酚A模拟废水的SBR活性污泥系统为研究对象,考察了污泥毒性的形成规律及其与运行参数的关系;同时,采用明亮发光杆菌T3的发光抑制率和黑麦草种子的发芽特性分别表征污泥的微生物毒性和植物毒性。结果表明,活性污泥毒性的增大是由微生物降解双酚A过程所致,污泥毒性对明亮发光杆菌T3生长和黑麦草种子发芽均有一定的抑制作用;缩短SRT和HRT可降低污泥毒性,明亮发光杆菌T3表征的污泥毒性可从30.23%下降到18.64%,黑麦草种子发芽指数和发芽率均有一定的提高。

水力停留时间和蛋白质对活性污泥毒性的影响

采用序批式活性污泥法(SBR)处理含2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的模拟废水,旨在研究水力停留时间(HRT)对污泥毒性的影响以及活性污泥分泌的蛋白质与毒性的关系。在不同HRT(8和12 h)条件下,分析活性污泥对2,4,6-TCP的去除效果及污泥毒性的变化,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对污泥中的蛋白质进行分离,并利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱法(MALDI-TOF/TOF MS)对降解2,4,6-TCP的活性污泥和空白组中有显著差异的蛋白条带进行鉴定。结果表明,HRT为8 h时污泥毒性较低,且污泥毒性降到最低并趋于稳定所需的时间比12 h的提前了10 d。降解2,4,6-TCP的活性污泥与空白组相比,胞外热应激蛋白和外膜蛋白的过量表达与污泥毒性密切相关,可以增强污泥中微生物抵抗毒性物质的能力。

降解DMF引起污泥毒性及其毒性空间分布特性研究

以处理有毒难降解有机污染物N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的序批式好氧活性污泥系统(SBR)为对象,在进水化学需氧量(COD)为300 mg.L-1左右,各初始DMF浓度(40、80、120 mg.L-1)驯化阶段皆为30 d,运行周期为12 h,溶解氧(DO)为2.0～3.0 mg.L-1的条件下,研究了DMF在水、泥相的分布及污泥有机毒性变化趋势;探讨了单个运行周期内,出水COD、水相和泥相DMF浓度及毒性随时间的变化趋势.研究表明,各DMF浓度运行阶段的污泥毒性都体现为先升高后降低的趋势,污泥毒性随初始DMF浓度的升高而升高,污泥有机毒性主要由DMF降解过程引起,且主要集中在内层胞外聚合物(EPS)以及胞内区域.

双酚A冲击对活性污泥毒性的影响研究

在SBR系统中，控制进水COD浓度稳定在300mg／L左右，分别以初始浓度为20和40mg／L的双酚A（BPA）对其进行冲击试验，考察污泥毒性的变化规律，同时分析水相中COD以及水、泥相中BPA含量的变化规律。结果表明，BPA冲击过程会导致污泥有机毒性升高，冲击初期污泥毒性抑制率在40％～60％之间波动，后期稳定在38％～43％之间，且污泥有机毒性的上升幅度与BPA初始冲击浓度呈正相关关系。

五氯苯酚对污泥急性毒性和菌群结构的影响

利用易于控制的序批式反应器(SBR)处理以甲醇为共代谢碳源的五氯苯酚(PCP)废水,控制进水PCP质量浓度为10 mg/L,并设置仅以甲醇为碳源的对照组,利用发光菌急性毒性生物实验和变性梯度凝胶电泳技术分别研究PCP对污泥急性毒性和菌群结构的影响,进而分析优势菌群对污泥急性毒性的作用.结果表明,在第1—19 d期间,进水中的PCP(10 mg/L)会严重抑制污泥活性,导致污泥絮体解体,PCP难以被降解去除,出水化学需氧量(COD)质量浓度和污泥急性毒性显著高于对照组;受PCP污染的污泥活性恢复较慢,在第20—32 d期间不再投加PCP和在第33—75 d期间补充投加2 mg/L PCP,进水COD和PCP的处理效果仍旧较差;吸附至污泥的PCP仅仅是引起污泥急性毒性升高的原因之一,受PCP诱导富集的优势菌群在降解PCP过程中产生的代谢中间产物和分泌的次级代谢产物也是引起污泥急性毒性不可忽视的重要因素.

双酚A废水处理对污泥急性毒性和蛋白质表达的影响

采用序批式生物反应器(SBR)处理BPA模拟废水,探讨不同BPA废水处理方式对污泥急性毒性和蛋白质表达的影响,结果表明:当进水BPA质量浓度为40 mg/L时,受BPA冲击的SBR中的污泥活性明显受到抑制,出水COD质量浓度显著高于经进水BPA逐步驯化的SBR,随着运行时间的延长,其水相、泥相中的BPA质量浓度均呈现先升高后降低直至被完全降解去除的变化趋势;在整个SBR运行过程中,经BPA冲击的SBR中污泥和EPS急性毒性均高于逐步驯化的SBR,但EPS急性毒性对污泥急性毒性的影响较小;采用不同方式处理BPA废水的污泥中其蛋白质表达呈现明显的差异,表明BPA质量浓度和降解去除BPA的方式对污泥中蛋白质表达有显著影响.

氟化工废水处理系统中活性污泥的耐毒性及微生物群落结构特征分析

氟化工废水具有毒性强、有机负荷高、可生化性差及水质成分复杂等特征,采用功能微生物技术降解氟化工混合废水是当前水处理研究的热点问题.本研究以某氟化工企业污水处理厂一期工程活性污泥S1、二期工程活性污泥S2及城市污水处理厂活性污泥S3为对象,研究3种污泥对氟化工混合废水的耐毒性和微生物群落结构特征.通过Strathtox活性污泥呼吸仪测得污泥S1、S2、S3在葡萄糖模拟废水中的最佳呼吸速率分别为(174.00±1.14)、(189.20±1.11)、(134.50±2.30)mg·L^(-1)·h^(-1),表明3种污泥具有初始活性;在氟化工原始废水中平均呼吸速率分别仅为(5.60±0.70)、(8.87±0.97)、(5.83±0.25)mg·L^(-1)·h^(-1),说明氟化工原始废水存在抑制微生物正常代谢的有毒有害物质.通过固相萃取获得的氟化工有机混合废水实验表明,3种污泥最佳呼吸速率分别为(53.02±0.79)、(68.60±0.96)、(38.10±1.06)mg·L^(-1)·h^(-1),与原始废水中的呼吸状况相比,3类污泥的呼吸作用有显著增强,表明3种活性污泥对氟化工有机混合废水有较强的适应性.应用PCR-DGGE技术对3种活性污泥的微生物多样性研究表明,3种活性污泥微生物多样性较为明显,其中,污泥S1的香浓布朗指数达到1.69.通过进一步的切胶克隆测序,成功鉴定出Kineococcus gynurae等6种能够适应氟化工有机混合废水的优势菌种.验证实验证实,污泥S2对初始总有机碳浓度为250 mg·L^(-1)的氟化工有机废水降解率达到70%,表明氟化工原始废水经过脱盐和消除重金属处理后,其可生化性显著增强.上述研究结果为氟化工混合废水高效处理工艺的开发提供了重要理论依据.

双酚A废水处理系统中污泥的有机毒性特性研究

以处理双酚A(BPA)模拟废水的活性污泥系统为研究对象,经BPA初始浓度为2.5mg/L的模拟废水驯化后,考察在不同BPA初始浓度(5、7.5、20和40 mg/L)下出水COD浓度及水相与泥相不同分区中BPA含量及毒性的变化趋势。结果表明,在降解BPA的过程中,污泥外层EPS区域(占泥相的22.27%)无BPA及毒性的显著积累;在驯化与运行过程中,污泥内层EPS和胞内区域无BPA残留,但毒性不断积累,分析认为是在活性污泥降解BPA的过程中,毒性降解产物或BPA诱导微生物细胞分泌的毒性物质滞留在该区域所致。

公用工程污水评价试验研究

针对某公司公用工程污水处理系统污水综合排放的化学耗氧量(COD)超标对各装置排污水进行水质分析评价;就物化处理单元效能下降对隔油池、涡凹气浮池、溶气气浮池、吸附沉淀池共计4个物化单元的进、出口进行水质分析,查找各物化单元的运行问题,评价处理效能;就生化池翻泥等问题,对各装置污水样进行污泥活性及污泥毒性评价试验,包括活性污泥的生物相镜检、菌落数检测、活性污泥呼吸仪测定微生物活性、污泥耐受性试验,查找致毒源头和各排口污水的生物毒性程度;综合各试验评价结果,提出针对性的建议及措施。

对氯苯酚废水处理引起的活性污泥有机毒性

以处理难降解有机污染物对氯苯酚(4-CP)模拟废水的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,探讨活性污泥在降解4-CP的过程中污泥有机毒性的形成与空间分布规律,以及污泥有机毒性随时间的变化趋势。处理组污泥用10 mg/L的4-CP模拟废水进行驯化。控制SBR系统的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)分别为12 h和20 d。结果表明,随着驯化时间的延长,处理组污泥毒性先升高后降低,最终达到稳定状态。在整个运行过程中,处理组污泥毒性始终高于对照组。4-CP的吸附与降解实验表明,污泥外层胞外聚集物(EPS)主要起吸附4-CP且向内层传递的作用,污泥有机毒性主要是由4-CP的降解过程引起,少部分由污染物吸附所致。

PFS对处理DMF废水的活性污泥有机毒性的影响

以处理N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的序批式好氧活性污泥系统为研究对象,污泥经200 mg/L的DMF模拟废水驯化后,向系统中分别投加40和80 mg/L的聚合硫酸铁(PFS),考察PFS对污泥有机毒性的影响。结果表明,PFS对活性污泥系统的处理效能有一定的促进作用,投加PFS后出水COD浓度可降低50%左右,同时污泥毒性也可降低30%左右;与投加40 mg/L的PFS相比,投加80 mg/L的PFS时出水COD浓度要低20%左右,但污泥毒性略高。

石化废水处理模式研究

集中式污水处理厂核心工艺基本上都是生化处理工艺,在末端处理已有生化处理工艺时,生化法预处理是否必要,是文章讨论的重点。文章通过对石化废水典型特征污染物活性污泥生物毒性测试结果的统计分析,以污水处理数学模拟软件Biowin为平台,建立了集中式污水处理厂及点源预处理的数学模型,构建了废水直接排入污水处理厂和经预处理后再入污水处理厂两种处理模式,实验研究得出:对于某些污染物,通过生物法点源预处理,延长停留时间,将提高去除效果。为该类废水的高效处置提供借鉴。

处理BPA模拟废水的SBR工况参数对污泥有机毒性的影响研究

在处理双酚A(BPA)模拟废水的序批式活性污泥系统(SBR)反应器中,保持进水COD含量均为300 mg·L-1左右,通过改变水力停留时间HRT从12~8 h,污泥龄SRT从20~10 d,考察污泥有机毒性和其他水质指标的变化.试验分析了空白组和40 mg·L-1初始浓度BPA对照组在不同工况条件下周期末出水COD值、污泥有机毒性分布规律以及稳定期单周期内COD值和污泥有机毒性的变化趋势.结果表明,缩短水力停留时间和污泥龄有利于活性污泥降解BPA,并消减稳定期污泥的有机毒性;出水COD稳定在50 mg·L-1左右,且水相和泥相均无BPA残留.在应用PCR-DGGE技术分析SBR系统内微生物菌群多样性和不同样品间的相似性过程中,得出污泥总毒性抑制率与微生物多样性呈负相关性关系,进水成分的不同和运行参数改变是导致污泥总毒性差异的主要原因.

超声和H_2O_2对双酚A模拟废水的毒性源头消减

对含双酚A模拟废水处理的序列间歇式活性污泥法(SBR)活性污泥系统,进行分别以超声破碎和投加H2O2氧化两种模式的污泥源头处理。分别以发光菌表征的微生物毒性和种子发芽率表征的植物毒性来衡量污泥毒性,通过对照污泥经源头处理前后的水相指标变化和以酶活性表征的污泥特性变化,考察污泥源头处理模式对污泥毒性消减效果和对污泥特性的影响。结果表明,污泥经源头处理后超声组污泥毒性最大,而H2O2组污泥毒性最小,空白组污泥毒性居中。种子发芽率表征的植物毒性与发光菌表征的微生物毒性成正相关关系。污泥经超声和H2O2源头处理后的脱氢酶活性和过氧化氢酶活性的变化趋势与污泥毒性显著相关。

乙醛生产废水碱解脱毒预处理

对乙醛生产废水进行碱解预处理,研究碱投加量、反应温度、反应时间对脱毒效果的影响。结果表明,乙醛生产废水经碱解预处理后,废水中有毒物质降解明显,且厌氧生物毒性和好氧活性污泥毒性显著下降。碱投加量、反应温度和反应时间是影响乙醛生产废水碱解预处理效果的重要因素,在反应时间为0.5 h,碱投加量为1.2 g/L,反应温度为30℃,好氧活性污泥毒性即可有大幅下降;产甲烷抑制率在反应时间为3 h以上,反应温度为60℃、碱投加量为2 g/L以上,有大幅下降。