【有色金属】活性污泥中微生物的絮凝性研究

1、 550 中国有色金修学报199s年9月第8尊增刊2vol. 8 suppl 2中国有色金属学报the chinese journal of nodfemxu metals1998年9月sep. 1998活性污泥中微生物的絮凝性研究q邓述波赵玉敏胡筱敏(东北大学资源与环境工程系.沈阳110006)摘 要 从活性污泥中分离出4种繁凝性微生物，其中一细菌紫凝率高达86%。条件试验表明, 以葡萄糖作硬源，以nanqj作氢源, ph为4.0-7.0时，该细菌絮凝效果最佳。读细菌适合多件氯源. 尤其以无机就作氟源时,紫凝效果更好。絮凝试验表明该甫产生的整送剂能够加速污泥沉降，压燃污 泥体枳。关融词 微生

2、物 紫凝剂 紫凝性 活性污泥 国家自然料学将金和辽宁省自然科学要金资助蹊目活性污泥法是污水处理，特别是城市污 水处理中应用最为广泛的技术之一。污泥的沉 降与浓缩性能直接影响活性污泥系统的出水水 质和回流污泥浓度。实际上污泥的沉降与浓缩 性能在很大程度上又取决于污泥的絮凝性能。 关于污泥性能机制有许多不同的解释，其中胞 外聚合物学说最有可能成立。该学说认为微 生物在生长过程中分泌了絮凝性的聚合物，包 括多糖、蛋白质、核酸等，这些长链高分子聚 合物在细胞间起架桥作用，使细胞絮凝成团， 改善了污泥的况降性能。微生物絮凝剂的研究支持了胞外聚合物学 说。人们发现药油曲霉、红平红球菌、拟 青霉等微生物能够

3、分泌多糖、蛋白质等紫凝 性的聚合物。因此，研究活性污泥中微生物的 絮凝性，不但可以揭示影响污泥沉降的原因， 而且还可以得到絮凝剂产生菌，通过纯种培养 生产微生物絮凝剂。1材料与方法1.1 样品来源天津纪庄子污水处理厂的活性污泥。1.2 分寓培养基和筛选培养基细前培养基()：葡萄糖1,眠0.05,酵母汁 0.5,蛋白陈 0.3, mgs04*7h20 0.05, kh2p040.05,琼脂2, ph = 7.0o零菌培养基(): 土豆20,蔗糖2, kh2po40.1, mgso4-7h2o0.1.琼脂2, ph = 6.0o 筛选培养基如下：(1)酵母浸出汁 2%, kh2po4 0. 1%,

4、 mgso4-7h2o0.1%t ph = 7.0;(2)葡萄糖 1 %, kh2po<0 2%, k2hpo4 0.5%, mgs04-7h200.02%, naclo.ol%,瞅 0.05%,酵母汁 0.05%, ph = 7.0;(3)牛肉膏0.5%,蛋白麻1%, nacl 0.5%, ph = 7.0j(4)查氏培养基()：蔗糖3,用15 0 .3, mgso4-7h200.05, kc10.05, feso4 0.001, k2hpo40.l ph=6.0o 1.3筛选方法分离得到的纯菌分别接种于上述四种培养 基.在301c. 120r/min的空气浴振荡器中培 养60h,将几

5、滴培养液加入50ml的高岭土悬 浮液中，观察有无絮凝发生。如有紫凝现象测 定紫襄率。1.4 絮凝活性测定方法试验用絮凝率来定量表示微生物絮凝剂的 紫凝性。方法如下：200ml量筒中加入1g高 岭土（平均粒度为4wn）,加200ml水摇匀后， 加1ml去菌体的培养液，摇匀后静皆5min, 取100 ml上清液于751分光光度计550 nm处 测吸光度值，以不加培养液的样品作对比，通 过吸光度值的变化来确定絮凝率。絮凝率e 计算公式如下：e = （a - b）/a x 100%式中 a为无絮凝剂上相液550nm处的吸光 度值，b为加絮凝剂上相液550 nm处的吸光 度值。1.5 条件试验培养基碳源

6、试验培养基（）：破源1. , kh2po4 0.2. kzhpo40.5,naq0.01, mgso4-7h2o 0.02, fit 0.05,酵母汁 0.05, ph=7.0o氮源试验培养基（）:葡萄糖1, kh2po4 02 k2hpo40.5, nacio . 01, mgso, -7h2o0.02,靓源c/n=10, ph = 7.0。1.6 絮凝剂产生和细菌生长曲线测定改变培养基的碳、氮源、初始ph等条件, 定期测定培养液的絮凝率和ph（用phs-2c w 密酸度计测ph）。细菌生长曲线的测定方法: 用751分光光度计在660 nm处定期测得培养 液的吸光度值。2结果与讨论2.1偏选

7、结果从污泥中分离得到21种细菌，3种霉的。 经筛选发现5种细菌和1种霉菌有较强絮凝 性，结果加表1。表1筛选得到的絮爱性熊/菌断地把在饰选培累凝本"菌株特征养基号/%】整落小而圜,哀面丽硬石苍浅黄2792省传小平.光滑，帖性大，廉色深黄1力3也落大.扁平，帖性中，颔色浅紫1504的落小,凸起，枯性大.白色2575首临大，麻平，比优枯性大，白色286&曲落由白逐渐变绿，并生成相子,曲落4so6向四同到1 一通过菌落特征可以看出15号菌为细菌, 6号前为雾菌。6种翦株絮凝率均超过50%, 其中5号菌絮凝率达86%。这证实了活性污泥 中存在多种紫夔性微生物。在箫选中发现，有的微生物

8、有较强絮凝活 性，有的有微弱絮凝活性,有的不但没有絮凝 性，反而具有较强的分散性，对高岭土悬浮液 具有稳定作用。污泥的沉降性与污泥中的微生 物组成有关，当条件适合絮凝性微生物生长 时，分泌的胞外聚合物有利于污泥絮凝，沉 降；当污泥中没有聚凝性微生物时，分泌的聚 合物会使污泥沉降性恶化。2.2 影响5号菌产生絮凝剂的条件2.2.1 碳源对絮凝性的影响磔源是微生物生长必需的物质，也是影响 微生物絮凝性的重要条件。微生物吸收利用培 养基中的碳源供自身生长的需要，同时分泌高 分子聚合物。从表2中可以看出5号菌对碳源 具有普遍的适应性，以葡萄糖为碳源絮凝率高 达86%。该细菌在液体培养基中生长旺盛，培

9、养基粘性较大。我2不同，源对细曲紫凝性的影响碳源 葡萄绐 蔗1e可港淀构乳第果0甘油空白一第兴率 868074767563232.2.2 陋源对絮凝性的影响分别用有机和无机氮作为5号菌的氮源， 结果见表3。有机氮源中蛋白陈效果最佳，紫 凝率为79% ;无机辄作如源絮凝效果明显好于 有机氮，其中以nano3作辄源絮疑率高达 85%。曝和酵母汁分别作该菌的氮源，紫费率 均为77%,二者混用絮凝率为86%,可见混合 使用氮源可以明显提高细菌的絮凝效果。2.2.3 ph对絮凝性的影响ph是影响微生物絮凝性的簟要因索。以2 号筛选培养基（ph不同）培养细菌，发现5号 菌在酸性条件下絮凝性较强。在ph =

10、 5.0 7.0时，萦凝率为80%以上；而ph高于7.0 或低于5.0时，絮凝率明显降低。5号菌在酸性条件下生长旺盛，培养液粘性大。该菌在较 低的酸性条件下生长，且絮凝性很强，其意义 非常重要。首先，可以利用有些酸性发酵废 液，如味精废水培养该菌；其次是培养过程 中，由于酸性强，可以抑制杂菌的生长,提高 絮凝效果，且该菌在生长过程中能够保持培养 液初始ph的相对稳定性,尤其是在酸性条件 下。2.3 细菌产生絮凝剂的特性将5号苗接入(2)号培养基.接着在摇床 中培养，定期测定培养液的絮凝率和吸光度 值，结果见图10细菌在24h絮凝率就达到 60%. 60h絮凝率达到86%,絮凝曲线和生长 曲线呈

11、现出生长相关性。为了研究微生物絮凝剂对污泥沉降的影 响，进行了如下试验：在250ml的量筒中装 入250ml的活性污泥，加入1ml 5号菌培养 液，搅拌均匀后静黄,测定不同时间污泥界面 高度，结果见图2。从图中可以看出.添加微 生物絮凝剂明显提高了污泥的沉降速度。在沉 降前4min,添加絮凝剂大大提高了污泥的沉 降速度。4 min时，不加絮凝剂的污泥体积为 98ml;添加絮凝剂的污泥体积为72ml。4min 后污泥处于压缩阶段，污泥体积减少速度越来 越慢。在相同时间内，添加絮疑剂污泥的体积 小于不加絮凝剂的污泥体积。添加微生物絮凝 剂污泥形成较大紫团，沉降速度明显加快,且图1细函的生长曲线和絮

12、凝曲线-je/王及史建051015202530沉降时间/min图2微生物絮凝剂对活性污泥沉降的影晌 .上相清液的悬浮物明显减少。3结束语从活性污泥中分离得到6种絮凝性较强的 微生物，其中5号菌絮凝率高达86%。条件试 验说明，5号菌具有广泛的适应性，在多种碳、 氮源中培养均显现出较强的絮凝性。该菌在酸 性条件下生长旺盛，絮凝性很强，具有重要意 义。在污泥中存在多种絮凝性微生物，它们分 泌絮凝性物质，絮凝有机物、无机物和细菌等 悬浮物。在废水处理中控制适当的条件，促进 絮凝性微生物的生长，提高絮凝性微生物的含 量，一定会改善污泥的沉降性能，提高废水的 处理效果，防止污泥膨胀。絮凝试脸表明微生 物紫凝剂不但可以提高污泥的沉降速度，而且 能够压缩污泥体积。参考文献1 姚 fit.中国给水排水，1996. 1