硫酸盐还原菌颗粒污泥形成条件研究_杨景亮
【CN109897797A】硫酸盐还原菌株的培养方法硫酸盐还原菌株及应用【专利】
(74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11371
代理人 王术兰
(51)Int .Cl . C12N 1/20(2006 .01) B09C 1/10(2006 .01)
( 54 )发明 名称 硫酸盐还原菌株的培养方法、硫酸盐还原菌
2 .权利要求1所述的硫酸盐还原菌株在污染土壤的生物修复方面的应用。 3 .权利要求1所述的硫酸盐还原菌株在污染地下水的生物修复方面的应用。 4 .权利要求1所述的硫酸盐还原菌株在有机砷污染物降解转化方面的应用。 5 .权利要求1-4任一项所述的硫酸盐还原菌株的培养方法，其特征在于，包括如下步 骤：所述硫酸盐还原菌株在包含有Postgate B培养基的体系中培养； 优选地，培养的温度为25-35℃之间； 更优地，培养的温度为32℃。 6 .根据权利要求5所述的培养方法 ，其特征在于，所述Postgate B培养基的组成为 ：
CN 109897797 A
说 明 书
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硫酸盐还原菌株的培养方法、硫酸盐还原菌株及应用
技术领域 [0001] 本发明涉及微生物领域，具体而言，涉及一种硫酸盐还原菌株的培养 方法、硫酸 盐还原菌株及应用。
背景技术 [0002] 硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria ,SRB) ，是在缺氧或无氧状态 下，用 乳酸或丙酮酸等有机物作为电子供体，用硫酸盐作为末端电子受体 而繁殖的一群厌氧微 生物，广泛存在于大田、水田、湖沼、河川底泥、海 底泥等缺氧环境中。 [0003] 近年来，战后掩埋的化学武器常常导致严重的环境污染事件，其中以 砷污染最为 普遍。二苯砷酸(DPAA)是含砷化学武器经一系列水解和氧化 过程后生成的一种新型环境 污染物。此外，工农业生产活动中大量使用的 含砷除草剂、杀虫剂等是环境中苯砷酸类污 染物的另一重要来源。研究发 现该类污染物难以被生物降解，并可以通过各种途径进入环 境中，尤其是 靠近水源地、居民区及农田土壤中高浓度的砷污染，严重危害人体健康及 生 态安全。 [0004] 因此，对有机砷类污染物的环境行为及对该类污染物的安全修复技术 亟待研究 开发 ，现如今针对有机砷类污染物还没有很好的 生物治理方法 ，普遍治理效果不佳 ，治理 效率低，限制了其进一步的扩展应用。 [0005] 有鉴于此，特提出本发明。
硫酸盐还原菌的分离纯化及生长特性研究
硫酸盐还原菌的分离纯化及生长特性研究陈一鸣;吴雁;马远荣;许国超;曲韵滔;史素青【摘要】硫酸盐还原菌(SRB)是一类形态各异、营养类型多样,在缺氧或厌氧的条件下,能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来氧化有机物的细菌或古菌,可以是革兰氏阴性或阳性.SRB所引起的微生物腐蚀受到了人们的广泛关注.本次实验是以西南石油大学附近的加油站淤泥为主要原料,采用叠皿夹层法对富集后的淤泥进行分离纯化,然后在不同的生长条件下(pH值,矿化度)对其生长特性分别进行研究.经实验研究得到如下结论:在pH值小于5.0和大于9.5时,硫酸盐还原菌是不能存活的,而在pH值为7.5时为硫酸盐还原菌最适生长pH值.SRB可以生长繁殖的矿化度范围是7.5～30 g//L,16 g/L时为其生长繁殖最适矿化度.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(028)002【总页数】4页(P29-32)【关键词】硫酸盐还原菌;分离纯化;pH值;温度;矿化度【作者】陈一鸣;吴雁;马远荣;许国超;曲韵滔;史素青【作者单位】西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500;西南石油大学,四川,成都,610500【正文语种】中文【中图分类】TQ420.6目前，我国多数油田已处于二次采油后期，注水量大，每年产生约7亿m3的污水，绝大部分需要处理后回注。
油田采出水系统中，广泛存在着各种细菌，对油田地面系统中危害最大的是硫酸盐还原菌(SRB)［1］。
SRB能将硫酸根还原为硫离子，硫离子可与管壁的铁形成硫化物，造成设备腐蚀。
SRB的腐蚀产物［2］主要为硫化亚铁和氢氧化亚铁，菌体本身和腐蚀产物被油污包裹造成管线和地层堵塞，造成注水量下降，直接影响原油产量，造成巨大经济损失。
SRB在设备、管线中大量繁殖而产生的腐蚀产物，悬浮在油水界面，在油田联合站脱水系统中形成黑色过渡层，主要成分为胶态硫化物［3］(包括硫化亚铁颗粒)，随着黑色过渡层厚度积累，导致电脱水器运行不稳、跳闸或直接造成电脱水器极板击穿的事故［4］，对油田安全生产构成威胁。
《SRB与DFeRB对砷形态转化的影响机制研究》范文
《SRB与DFeRB对砷形态转化的影响机制研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，砷污染问题日益严重，对环境和人类健康构成了严重威胁。
砷在自然环境和工业废水中的形态多样，不同形态的砷具有不同的生物活性和毒性。
因此，研究砷的形态转化机制对于了解其环境行为、生物地球化学过程以及降低其环境风险具有重要意义。
本文将重点探讨硫酸盐还原菌（SRB）和二价铁还原酶（DFeRB）对砷形态转化的影响机制。
二、SRB与DFeRB概述SRB是一种能够在厌氧条件下利用硫酸盐作为电子受体的细菌。
DFeRB则是一种能够将Fe(III)还原为Fe(II)的酶。
这两种生物过程在自然环境和工业废水处理中均具有重要作用。
它们通过改变环境中的氧化还原条件，影响砷的形态转化。
三、SRB对砷形态转化的影响机制SRB通过硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原为硫化物，同时为其他微生物提供电子和能量。
在还原过程中，环境中的氧化还原条件发生改变，从而影响砷的形态转化。
SRB作用下，砷可能从较稳定的形态转化为更易被生物体吸收的形态。
具体来说，砷可能通过与硫化物结合形成难溶性的砷硫化物，从而降低其环境中的流动性。
同时，硫化物还能通过吸附或共沉淀作用，使砷从溶解态转化为颗粒态或固态，降低其生物可利用性。
四、DFeRB对砷形态转化的影响机制DFeRB通过还原Fe(III)为Fe(II)，改变环境中的氧化还原条件。
在还原过程中，DFeRB可能通过与砷的络合作用，改变其存在形态。
具体来说，Fe(II)可能通过与砷形成稳定的络合物，如FeAsO2或FeAsO3等，从而影响砷的迁移性和生物可利用性。
此外，Fe(II)还可以通过吸附或共沉淀作用与砷结合，形成更稳定的化合物，降低砷的环境风险。
五、研究方法本研究采用实验室模拟实验和野外实地观测相结合的方法。
首先，通过实验室模拟实验，探究SRB和DFeRB对砷形态转化的影响机制。
实验中设置不同浓度的SRB和DFeRB以及不同浓度的砷溶液，观察其形态变化。
关于硫酸还原菌的特性及运用(精)
关于硫酸还原菌的特性及运用[ 06-03-06 16:02:00 ] 作者：鄢卫东编辑：studa9ngns摘要：本论文主要论述硫酸还原菌的特性及运用。
硫酸还原菌自然界的作用是非常重大的，我们可以利用它的生态特性来改善我们的环境，研究开发以硫酸还原菌为基质的新工艺处理废水、废物，造福人类。
关键词：硫酸还原菌特性及运用硫酸盐还原菌(ＳＲＢ)是一类形态各异、营养类型多样、能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌养菌。
常见属有脱硫弧菌属，脱硫肠状菌属.因其参与自然界中的多种反应，所以愈来愈得到人们的关注。
1 ＳＲＢ的生活环境和条件1.1 ＳＲＢ在环境中的分布自然界中最常见的ＳＲＢ是嗜温的革兰氏阴性、不产芽孢的类型.在淡水及其他含盐量较低的环境中，易分离到革兰氏阳性、产芽孢的菌株。
此外，在自然界中存在的还有革兰氏阴性嗜热真细菌、革兰氏阴性古细菌。
ＳＲＢ是严格的厌氧菌。
但是它分布广泛，ＳＲＢ可以存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区，油井和天然气井,含硫沉积物,河底污泥、污水,绵羊瘤胃、动物肠道等。
还可以从一些受污染的环境中检测到它的存在,如厌氧的污水处理厂废物,被污染的食品中。
1.2 基本环境因子ＳＲＢ可以在-5～75℃条件下生存，并能很快适应新的温度环境,。
某些种可以在-5℃以下生长，具有芽孢的种可以耐受80℃的高温；在ｐＨ为5～9.5的范围内生存，最适ｐＨ值为7.0～7.8。
盐分：在一些高盐的生态环境中，也能检测到它们的存在,如盐湖、死海等。
在实验室中分离到的嗜盐菌多数是轻度嗜盐菌（适宜盐度范围为1%～4%），分离到中度嗜盐菌的报道不多，最适盐度为10%左右。
Ｅｈ：其生长要求Ｅｈ低于-150ｍＶ。
1.3 ＳＲＢ生长所需的碳源、氮源碳源：ＳＲＢ的不同菌属生长所利用的碳源是不同的，最普遍的是利用Ｃ3、Ｃ4脂肪酸,如乳酸盐、丙酮酸、苹果酸；此外还可以利用一些挥发性脂肪酸,如乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐；醇类，如乙醇，丙醇等；氮源：铵盐是大多ＳＲＢ生长所需的氮源。
玉米芯为碳源固定化硫酸盐还原菌污泥代谢特性
环境工程学报
第 ! 卷"第 # 期
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水污染防治
响应面方法优化 PGFQDF 试剂处理甲萘酚废水 王利平"李祥梅"沈肖龙"杜尔登&(!( 电镀综合废水对 *P膜的污染 薛勇刚"官"嵩"戴晓虎&2%- NO$'# 在煤制气废水处理中的指示作用 刘"莹"盛"飞"陈文婷"陈"雪"李向南"于"聪"张宝林&2%! ,F+$ 76T$ +- 吸附草甘膦及微波紫外耦合降解再生工艺 林永东"孙彦龙"郑"彤"王"鹏&2&' 羟基磷灰石的制备及其对水中氟离子的吸附 胡家朋"吴代赦"肖丽盈"刘瑞来"饶瑞晔"赖文亮&2$- ,P)强化同步短程硝化反硝化工艺的启动 贾璐维"赵剑强"胡"博"赵慧敏"黄"楠&2-& ).)T$ 946)工艺处理酸性高氟废水 杜"敏"宁静恒"杨道武"房文婷"雷"杰"刘"弟&2-( 轻质非水相流体 柴油 在多孔介质中的垂向运移 朱振慧"高宗军"张晓海"于"晨"韩"克&2#$ PG- /和 )H$ /对饮用水氯消毒副产物三卤甲烷形成的影响 孙"涛"员"建"仝重臣"温海涛&2#! 水体铯污染的生物效应与修复植物筛选 宋志东"唐永金&2'0 磁性活性炭的制备及其对水中甲基橙的吸附 莫冰玉"唐玉斌"陈芳艳"温"涛&20- 页岩气压裂返排液高效破胶剂的研究 张太亮"郭"威&20! S;O+# 催化剂的离子液体辅助水热合成及其可见光催化活性 祝永强"陈芳艳"陆熠峰"唐玉斌&2(' <9甲基咪唑配体络合金属 )H J 催化剂对水中 $#9二甲氧基溴苯还原脱溴
硫酸盐还原菌引起钢铁腐蚀的机理_诸兵
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硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策
硫酸盐对厌氧处理的影响及控制对策文章探讨了废水厌氧消化中硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间的竞争关系、影响竞争的影响因素，提出了硫酸盐存在情况下厌氧处理体系正常运行的控制对策。
标签：硫酸盐还原菌；产甲烷菌；影响因素；控制对策通常采用厌氧消化方法处理有机废水，但当废水中含有高浓度硫酸盐时，废水的厌氧处理效果会受到影响。
硫酸盐的存在会使厌氧系统出现硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MPB）的竞争现象，使产甲烷菌活性降低，抑制厌氧消化过程。
文章讨论了厌氧消化中硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间的竞争、影响竞争的各种影响因素及使厌氧处理体系正常运行的控制策略。
1 硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MPB）硫酸盐还原菌（SRB）是一类以H2、有机物等有机物作为电子供体，在厌氧状态下把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等还原为硫化氢的细菌总称。
产甲烷菌（MPB）是指将无机或有机化合物厌氧消化转化成甲烷的微生物。
2 厌氧消化中SRB与MPB的竞争关系SRB能利用的基质范围广泛，生长速度快，可以适应各种复杂环境，有较强生存能力。
当环境中出现了足量的硫酸盐后，SRB则以硫酸根离子为电子受体氧化有机物，通过对有机物的异化作用，获得生存所需的能量，活跃地生长。
如果废水处理系统中硫酸盐浓度较低，那么对废水厌氧消化的抑制作用会比较弱，或许会起到促进作用。
但当系统中硫酸盐还原菌大量存在时，会影响正常的厌氧消化，致使废水中有机物的去除效果不理想。
2.1 SRB与MPB对基质的竞争乙酸和H2是SRB与MPB的共同良好基质，因此在厌氧法消化处理含有硫酸盐的有机废水时，会出现SRB与MPB对乙酸和H2的竞争现象。
从其他学者得出的动力学和热力学的数据来看，SRB比MPB具有竞争优势[1]。
另外，SRB 能利用的基质范围广泛，既能利用乙酸和H2，又可利用其它复杂的有机物作为基质进行代谢，而MPB可利用的基质种类较少。
但是产甲烷菌具有更大的最大比基质降解速率值，在乙酸或H2浓度较高的环境中，它能更有效地进行物质转化，保持物质代谢平衡，具有竞争优势[2]。
国内外SRB技术的研究现状及进展
（一）含硫酸盐废水的主要来源
（1）矿山废水 在我国，硫酸盐污染存在的一个主要的领域就是矿山 废水，而矿山废水也是国外一些地区的一个普遍的问题。 矿山废水的特征是pH值低，硫酸盐浓度相对较高，并且 还含有大量的金属离子。矿山废水的产生主要是因为矿藏 中含有不同形式的硫化物，在采掘过程中的氧的氧化作用 和微生物的参与作用下而被氧化成硫酸盐，随着矿龄的增 加，硫酸盐在矿山水中不断的积累而导致矿山废水中含有 硫酸盐的浓度很高。由于硫酸盐是强酸盐，会导致水体呈 现酸性，造成土地的酸化及矿山水中含有的金属离子浓度 过高。
目前国内外诸多学者也有依据SRB对底 物利用的不同而将其分为三类； 1、氧化氢的硫酸盐还原菌HSRB 2、氧化乙酸的硫酸盐还原菌ASRB 3、氧化高级脂肪酸的硫酸盐还原菌FASRB
（二）ＳＲＢ的代谢机理
• 一般好氧细菌的新陈代谢能够分为合成代谢和分解代谢, 但关于ＳＲＢ的合成代谢几乎一无所知,对其分解代谢已 有人作了不少研究,可以简单地将ＳＲＢ的代谢过程分为 3个阶段:分解代谢、电子传递、氧化,如下图所示。
（2）高浓度有机废水 硫酸盐的另一个不利的影响表现在很多的高浓度有机 废水的厌氧反应工艺中.例如, 柠檬酸废水，味精废水等。 当废水中含有大量的有机成分时，我们经常采用高效厌氧 工艺来处理它，一方面可以降低水体的化学需氧量 （chemical oxygen demand ，简称COD)，另一方面可 以获取甲烷，从而实现废水的资源化处理。在这个过程中 起主要作用的是产甲烷菌（methane produce bacteria， 简称MPB ），但是当废水中含有大量的硫酸盐时，会导致 在厌氧反应器中有硫酸盐还原菌的出现，硫酸盐还原菌 ( sulfate reducing bacteria，简称SRB)会利用水中的有 机物为电子供体还原硫酸盐为硫化物（一般是硫化氢为 主）。这就对有机物的厌氧产甲烷过程产生了两个不利的 影响。 a、硫酸盐还原菌会和产甲烷菌竞争有机底物而降低废 水的厌氧消化产甲烷效率。 b、 当硫酸盐的浓度很高时，硫酸盐的还原产物硫化氢 会达到一定的浓度而对产甲烷细菌产生抑制作用而导致厌 氧工艺的恶化甚至有时候会导致厌氧反应系统的崩溃。
硫酸盐还原菌对油田的腐蚀状况及其微生物防控机理
１２ 油 田注水 系统 中硫 酸盐还 原 菌腐蚀 现 状 ． 在石 油二 次开采 的 油 田注水 系统 中的厌 氧条件 下 ＪＳ Ｂ成群 悬浮在 水 体 中或 附 着 在 管 壁 上进 行 ，Ｒ
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炼化生产的困难 ； 降解聚合物 ， 降低聚合物溶液的黏 度， 降低 聚合 物溶 液 的驱 油 效 率 ； 污染 环 境 ， 害人 危 体健康 。在石油工业 中， 硫酸盐还原菌不但会造成 石 油管 线及设 备 的腐 蚀 、 堵塞 ， 同时给 聚驱二 次采油 带 来较 大 的危 害 ｊ 。一 是 降 低 石 油储 层 的渗 透率 ：
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山 东 化 工 Ｓ Ａ Ｄ Ｎ Ｈ ＭＩＡ Ｄ Ｓ Ｒ Ｈ Ｎ ０ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ
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硫酸盐还原菌对油田的腐蚀状况及其微生物防控机理
谢 日彬 ， 一 李 锋 于 亮 ， ， 向 安 。万 钢。 ，
（． １ 长江 大学 石 油工 程学 院 ， 湖北 荆 州 ４ ４２ ３０３；
金属材料的硫酸盐还原菌腐蚀研究进展
第52卷第7期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 7 2023年7月 Liaoning Chemical Industry July，2023基金项目： 辽宁省重点研发计划项目（项目编号：2020JH210100011）。
金属材料的硫酸盐还原菌腐蚀研究进展池坪礁，杨杰，孙宇海漩，贺春林（沈阳大学 辽宁省先进材料制备技术重点实验室， 辽宁 沈阳 110044）摘 要： 金属材料作为重要的机械工程材料，在应用过程中一直遭受着严重的腐蚀破坏。
微生物腐蚀（MIC）是重要的金属材料腐蚀形式，其中以硫酸盐还原菌（SRB）引起的腐蚀最为严重。
概述了几种典型金属在油气田、土壤和海水中的SRB 腐蚀行为，着重阐述了金属材料SRB 腐蚀机理的研究进展。
关 键 词：硫酸盐还原菌； 金属材料； 腐蚀机理中图分类号：TG172.7 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）07-1027-05微生物腐蚀（MIC）发生在材料表面，微生物附着在材料表面进行生命活动会使金属腐蚀的反应直接或间接发生。
MIC 是导致工程材料失效的主要诱发因素，严重影响国民经济，调查结果显示，2014年，我国腐蚀成本为21278.2亿元人民币，约占当年国内生产总值的3.34%[1]。
统计表明，在金属材料腐蚀破坏中，MIC 在金属材料腐蚀总量占比超过20%，其中70%的MIC 都是由硫酸盐还原菌（SRB）引起的[2]。
SRB 普遍存在于油气田、土壤、海水等自然环境中，腐蚀多发于金属材料，如钢铁、铜合金、铝合金等。
研究SRB 在不同自然环境中的生命活动过程，根据腐蚀行为进一步探究其对金属材料的腐蚀机理，对微生物腐蚀防护研究及新型耐腐蚀材料的开发有重大意义。
1 不同环境中的SRB1.1 油气田中的SRB 腐蚀油气田开发过程中的细菌主要来源于附近环境（油气田周边的河流、湖泊、水库、池塘），而集输系统中润滑液的成分及有机物又可为腐蚀性细菌生长提供营养来不断繁殖，导致SRB 这类腐蚀性细菌大量聚集在油气田的管网内。
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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net硫酸盐还原菌颗粒污泥形成条件研究杨景亮13,赵毅1,任洪强1,罗人明2,刘三学2(1.华北电力大学环境工程系,河北保定071003;2.河
北科技大学环境工程系,河北石家庄050018
)
摘要:
在生物反应器中培养出高活性的生物相是使其稳定、高效运行的关键.在上流式厌氧污泥床反应器中,对硫酸盐还原菌颗粒污泥形
成过程及形成条件进行了研究,结果表明,在中温(35±1℃)条件下,当进水SO2-4小于1600mg/L、COD/SO2-4大于3时,控制反应器污泥负荷大于0.3kgSO2-4/kgVSS・d、水力负荷为0.2m3/m2・h有利于颗粒污泥的形成和生长.
关键词:硫酸盐还原菌;颗粒污泥;形成条件;青霉素废水中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:1000-6923(1999)04-0365-04
Astudyontheformingconditionsofsulfatereducingbacteriagranularsludge.YANGJing-liang1,ZHAOYi1,RENHong-qiang1,LUORen-ming2,LIUSan-xue2(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering,NorthChinaPowerU2niversity,Baoding071003,China;2.DepartmentofEnvironmentalEngineering,HebeiUniversityofScienceandTech2nology,Shijiazhuang050018,China).ChniaEnvironmentalScience.1999,19(4):365～368Abstract:Tocultivatehighlyactivemicroorganismiskeytostableandefficientoperationofthebio-reactor.Theformingcon2ditionsforandtheprocessofsulfatereducingbacteriasludgegranulationwerestudiedintheupflowanaerobicsludgeblankreac2tor.Theresultsshowedthattheloadingrateabove0.3kgSO2-4/kgVSS・dandhydraulicloadingrateof0.2m3/m2・hwerebene2
ficialtoformthegranularsludge,wheninfluentSO2-4wasunder1600mg/LandCOD/SO2-4wasmorethan3,at35±1℃.Keywords:sulfatereducingbacteria;granularsludge;formingcondition;penicillinwastewater
在生物反应器中培养出高活性生物相一直是研究的重点.在上流式厌氧污泥床反应器中可培养出以产甲烷菌为主的高活性厌氧颗粒污泥[1],使厌氧反应器稳定、高效运行成为可能.采用SO2-4生物还原和有机物厌氧消化的技术处理含硫酸盐高浓度有机废水,在硫酸盐还原反应器中培养出高活性的硫酸盐还原菌颗粒污泥是使SO2-4有效还原、有机物有效净化的重要前提.硫酸盐还原菌颗粒污泥的培养目前仍处于研究阶段[2],所见报道较少.本研究以青霉素生产废水中SO2-4为处理对象,对硫酸盐还原菌颗粒污泥形成过程及条件进行研究.1 材料与方法1.1 工艺与设备废水由计量泵经恒温水浴预热后进入硫酸盐还原反应器,在反应器中硫酸盐还原菌利用部分有机物将SO2-4还原为硫化物.反应器为上流式厌氧污泥床,直径90mm,高900mm,容积5.7L,反应器置入恒温箱内,在中温(35±1℃)条件下运行.
1.2 试验用水废水取自青霉素生产提炼车间,水质:pH3
～4、COD18000～26000mg/L、SO
2-
45000～
7000mg/L,调节后作为反应器进水.1.3 接种污泥接种污泥取自废水处理站厌氧反应器,接种前用配制的含SO2-4有机废水进行间歇驯化.
1.4 分析项目及方法分析项目pH值、COD、SO2-4、S2-、碱度、VSS均按标准方法进行测定[3].
2 颗粒污泥的形成过程根据污泥形态的变化,从反应器接种启动到收稿日期:1998-10-13
基金项目:石家庄市科技攻关项目(9428102)3现在河北科技大学环境工程系工作
中国环境科学 1999,19(4):365～368 China Environmental Science© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net污泥床完全颗粒化,可分为三个阶段.2.1 启动期反应器接种污泥为较为松散的絮体污泥,经过启动期(1～32天)运行,硫酸盐还原菌的活性有明显提高,较松散的污泥后期成为凝聚性能较好的絮体污泥.此阶段反应器水力停留时间(HRT)由21.5h缩短至6.6h,水力负荷增加较快,污泥流失现象较明显.2.2 颗粒污泥出现期从第33～72运行日,污泥床中出现颗粒污泥,初期出现的污泥颗粒直径为0.1～0.2mm.
污泥颗粒所占比例逐渐增大,部分粒径可达1mm左右,且污泥流失现象明显减弱,污泥负荷达到0.33kgSO
2-
4/kgVSS・d.
2.3 颗粒污泥成熟期从第73～97运行日,污泥负荷由0.41kgSO2-4/kgVSS・d提高到0.56kgSO2-4/kgVSS・d.絮状污泥逐渐减少,粒径大于1mm的污泥颗粒所占比例明显增加,污泥量开始回升,最后污泥床实现颗粒化.反应器运行结果见表1.
表1 硫酸盐还原反应器运行结果Table1 Operationresultofsulfatereductionreactor运行期运行日(d)污泥浓度(gVSS/L)进水SO2-4(mg/L)SO2-4去除率(%)负荷(kgSO2-4/m3・d)污泥负荷(kgSO2-4/kgVSS・d)HRT(h)水力负荷(m3/m2・h
)
启动1～1017.3900～180030～660.9～2.00.0821.50.041
11～2616.7650～76070～951.1～1.70.0817.00.05827～3216.2670～75090～991.9～3.10.156.60.13颗粒33～5615.8650～81098～93.83.5～5.00.264.50.19
出现57～7215.6780～90085.5～93.54.5～6.00.333.80.22
颗粒73～7815.6850～100089～935.3～7.50.414.30.20
成熟79～8415.71100～168084～897.0～8.10.474.70.19
85～9715.91740～201076～867.8～10.30.564.80.18
图1(a)为颗粒污泥的照片,图1(b)、(c)为颗粒污泥表面的电镜扫描照片.由图1(b)、(c)可看到,颗粒污泥表面集中生长的微生物种类,前者为许多有单生鞭毛的弧状菌,后者明显有球菌双球相叠的现象,分别为脱硫弧菌属和脱硫球菌属的典型特征.图1 颗粒污泥和颗粒污泥电镜照片Fig.1 Granularsludgeandelectrolyticmicroscopephoto2graphofgranularsludge3 颗粒污泥形成条件3.1 接种污泥及接种量 接种污泥取自废水处理站厌氧反应器,接种前用配制的含SO2-4有机废水进行了间歇驯化,
反应器污泥接种浓度为18.2gVSS/L.
3.2 反应器的启动方式 硫酸盐还原菌和产甲烷菌共生在同一体系中,驯化后的接种污泥产甲烷菌仍较丰富,如启动初期进水中SO2-4浓度及负荷较低,则有利于产甲烷菌生长、繁殖,而对硫酸盐还原菌活性提高不利.为加快启动速度和颗粒污泥的培养过程,反应器采用高负荷启动,控制进水SO2-4浓度900～1800mg/L,负荷0.9～2kgSO2-4/m3・d,
反应体系pH6.0～6.5.高负荷启动有效地抑制了产甲烷菌活性,硫酸盐还原菌活性明显提高,
10天后SO2-4去除率由33%提高到70%以上;
20天后SO2-4去除率达95%以上.
3.3 水力负荷水力负荷的作用主要是筛选沉降性能良好
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的污泥,淘汰结构松散、沉降性能差的絮状污泥.
适宜的水力负荷还可及时将污泥床中SO2-4的还原产物—硫化物形成的H
2S气泡带出,
减轻
污泥因吸附H
2S
小气泡对硫酸盐还原菌造成的
抑制影响.GerhardStucki[4]用填料床反应器还原废水中的SO
2-
4,当上升流速较小时,在填料的
表面上吸附有小气泡,致使SO2-4还原效果下降.在反应器运行初期,进水中SO2-4保持在相对稳定的浓度范围,负荷的提高靠逐步加大水力负荷来实现,在水力负荷约为0.2m3/m2・h的条件下运行时,可促进颗粒污泥的形成和生长.
3.4 污泥负荷 任何类型颗粒污泥形成都是细菌大量繁殖的过程,因此,必须提供足够的基质以利于细菌生长和繁殖.由表1可见,颗粒污泥出现期污泥负荷为0.26～0.33kgSO2-4/kgVSS・d,大于0.4kgSO2-4/kgVSS・d加快了颗粒污泥的成熟.因此,反应器启动后应尽快把负荷提高到0.3kgSO
2-
4/kgVSS・d
以上,以利于颗粒污泥的形成和污泥床颗粒化.
3.5 营养及COD/SO2-4
培养以硫酸盐还原菌为主的颗粒污泥,除需
要足够的SO2-4外,还需要一定量的有机物做碳源.根据对碳源的代谢情况,将其可分为不完全氧化型和完全氧化型两类[5],前者能够利用乳酸、丙
酮酸等作为基质,并以乙酸作为代谢终产物;后者则氧化某些脂肪酸并将其降解为CO2和H
2O,
另
有某些硫酸盐还原菌可利用H2还原SO
2-
4.硫酸
盐还原菌对所利用碳源的种类有一定的选择性.
青霉素废水中除含有SO2-4外,还含有蛋白质、残糖、表面活性剂、残留效价等有机物,COD/