廣州市某污水廠活性污泥的可生化性試驗

朱毅豪(華南理工大學環境與能源學院，廣東 廣州 510006)

1 研究背景

在處理一些工業污水的時候，由于污水內含有生物難降解的抑制、有機或對微生物有毒有害的物質，也可能缺乏微生物所需的營養物質、環境以及條件，使得微生物處理法不能發揮其最佳效果。因此，在確定污水處理工藝或處理過程中某些對微生物有毒有害物質的最大濃度前，需要進行污水的可生化性試驗。[1,2]

2 研究方法

本文探討活性污泥中微生物內源呼吸時的呼吸速率。從廣州某城市污水處理廠的曝氣池出口的活性污泥中取樣，攪拌均勻。在反應器中加入2L該活性污泥混合液，再加入4.5L去離子水，使污泥濃度達到1.5g/L左右。利用空氣泵（約100mL/min）對其曝氣2小時，使得活性污泥中的微生物處于內源呼吸狀態。

用250Ml的廣口瓶取混合液，加入一個電磁攪拌器轉子，迅速用橡皮膠塞塞住瓶口，橡皮膠塞中裝有溶解氧儀的探頭。將廣口瓶放到電子攪拌器上，變攪拌邊記錄溶解氧測定儀的讀數，每隔0.5min記錄一次，直到讀數穩定為止。共測三組數據，測定一組數據的同時反應器中繼續曝氣，每隔30分鐘測定一組。

3 試驗結果

試驗結果如圖1，DO1為第一組實驗數據，DO2為第二組，DO3為第三組。經分析，DO1曲線在4分鐘左右水中的溶解氧濃度突然由6.5mg/L下降到4.4mg/L，而在4分鐘前后溶解氧濃度都變化不大。

圖1：時間（Time）與水中的溶解氧濃度（DO）曲線

可能是由于在進行第一組實驗時，廣口瓶上部密封度不足，污泥混合液沒有百分百充滿容器，導致在試驗的過程中，空氣中的氧進入到廣口瓶內。隨著內源呼吸的不斷進行，水中的溶解氧濃度理應不斷降低。由于空氣中的氧不斷補充，溶解到廣口瓶上部的液體中成為溶解氧。溶解氧透過測量儀的隔膜被工作電極還原，產生與溶解氧濃度成正比的電流。因此，在反應的初期，溶解氧測量儀的數值維持在較高水平。

與此同時，由于廣口瓶的底部沒有接觸到不斷由空氣補充的溶解氧，其實際溶解氧濃度較低。隨著反應的進行，由于廣口瓶內部液體會發生布朗運動，當廣口瓶底部的液體與上部液體發生較高程度的混合時，混合處的溶解氧濃度便會迅速下降。而溶解氧測量儀的探頭又大約位于該混合位置，導致溶解氧測量儀的示數迅速下降。隨著內源呼吸的進程繼續進行，其消耗氧的速率高于空氣補充溶解氧的速率，因此反應后期會略有下降。在進行第二第三組實驗時，廣口瓶的液體充滿度幾乎達到百分百，因此沒有出現第一組的情況，數據良好。

圖2：第二、三組數據線性擬合結果

4 結語

在進行可生化性能試驗的時候，反應瓶中一定不能有氣泡，或有漏氣現象，并且在加入電磁流量計轉子后要迅速開始試驗，否則會嚴重影響試驗結果。通過本次試驗，可測得活性污泥的內源呼吸速率。不同的污泥均可進行類似試驗，用以判斷其生物處理的可能性[3]，在工藝選擇的時候起到一定的作用，同時也可以進行類似試驗確定一些對微生物有害的物質進入處理工藝或設備的最大濃度。

[1]劉穎,張朝輝,張煥勝,謝想海.污水可生化性及其影響因素研究[J].中國海洋大學學報(自然科學版),2005,06:151-154+158.

[2]王琨,湯利華,汪強林,黃遠明.污水可生化性對污水處理效果影響的分析[J].工業用水與廢水,2012,01:16-18+31.

[3]劉永淞.污水可生化性評價[J].中國給水排水,1995,05:36-38.