Page 180 - 《精细化工》2020年第2期

·382· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

1.2 颗粒污泥来源 1.3 序批式实验水质
SBR 反应器见图 1。AGS 取自实验室降解番茄 实验以鲜榨番茄为唯一碳源，配制 COD 质量浓
酱生产废水的 SBR 反应器，反应器有效容积 4 L， 度为约 1000 mg/L。NH 4 Cl 和 Na 2 HPO 4 分别提供氮
有效内径 8 cm，进水 COD 从 400 mg/L 逐渐增加至 源、磷源，配制 NH 4 -N 和 PO 4 -P 质量浓度分别为
3–
+
3–
+
2000 mg/L，NH 4 -N 维持在 50 mg/L 左右，PO 4 -P 约 50 和 10 mg/L。Na 2 CO 3 调节 pH。
维持在 10 mg/L 左右。微量元素控制参照文献[14] 1.4 序批式实验装置和程序
的方法。DO 为 6 mg/L，pH 7.0~8.5，水力停留时间 将颗粒污泥按粒径分为 4 组进行序批式实验。
（HRT）为 8 h。连续稳定运行 160 d(从颗粒形成到 每一组序批实验在室温（24~26 ℃）下采用 1000 mL
水质开始恶化，实验停止共 185 d。在 160 d 时，系 锥形瓶作为反应器。执行 SBR 反应器的运行模式，
统的颗粒污泥性能优良稳定，出水清澈)，在曝气阶 进水 10 min、曝气 225.5 min、沉降 30 s、出水 4 min，
段从反应器中取出颗粒污泥后，先用 PBS 冲洗 2 遍， 此为一个典型周期。每个反应器中混合液悬浮固体
再分别用孔径为 8.0、2.0、1.6、1.0、0.45 mm 的不锈 质量浓度（MLSS）保持在约 3500 mg/L，pH 控制
钢标准筛过滤，得到粒径为 0.45~1.00、1.0~1.6、 在 7.5 左右。空气通过曝气泵输入至反应器中，DO
1.6~2.0、2~5、6~8 mm 的颗粒污泥。颗粒污泥图片 维持在约 6.0 mg/L。
如图 2 所示，颜色呈橘黄色。絮状污泥与颗粒污泥 1.5 分析方法
的制备过程参考文献[15-16]的方法。 COD、NH 4 -N、PO 4 -P 等指标采用国家标准方
+
3–

法 [17] 测定。形态分析：AGS 的形态采用体视显微镜
及数码相机拍摄。颗粒污泥的 SEM 预处理：先用
PBS 冲洗颗粒污泥两遍，再用质量分数 2.5%的戊二
醛水溶液浸没固定，放入 4 ℃的冰箱中保存 12 h；
然后依次放入体积分数为 10%、30%、50%、70%、
80%、90%的乙醇水溶液中脱水 15 min；随后用乙
酸异戊酯与乙醇体积比为 1∶1 的溶液置换；之后放
置于常温型冷干机（≤45℃）中干燥 6 h；将冷干后
的颗粒放在 SEM 固定台上喷金后在 SEM 下进行观
察，拍照。

沉降速度：随机取 100 g 颗粒污泥，分别逐
1—进水桶；2—蠕动泵；3—控制器；4—曝气泵；5—调节阀； 一投入装有 1000 mL 去离子水的量筒中，从颗粒
6—反应器；7—电磁阀；8—出水桶
接触水 面开 始计时 ，颗 粒到达 量筒 底部结 束计
图 1 SBR 反应器示意图
Fig. 1 Schematic diagram of SBR reactor 时，测量 3 次取其平均值，计算颗粒污泥的平均
沉降速度 [18] 。
湿密度：从反应器中取体积为 V 1 （单位 L）的
泥水混合物，将其装入干燥恒重为 m 1 （单位 mg）
的离心管中，然后在 5000 r/min 下离心 3 min，将上
清液倒入量筒中测量体积，记为 V 2 （单位 L），称量
倒出上清液后的离心管，记为 m 2 （单位 mg），按下
式计算污泥的湿密度：
m  m
湿密度 ( g/L)  2 1  1000 （1）
V  V 2
1
含水率：取定量干燥滤纸，当天平读数稳定不
变时称其质量即为恒重，记为 w 1 （单位 mg），取若
干成熟颗粒污泥放入上述滤纸内，称其质量至恒重，
记为 w 2（单位 mg），则污泥质量 w=w 2 –w 1 ；将污泥
于 105 ℃烘箱内烘干，放置干燥器内冷却至室温，

a—0.45~1.00 mm; b—1.0~1.6 mm; c—1.6~2.0 mm; d—2~8 mm 称至恒重记为 w 3 （单位 mg），则水分质量 w 4 =w 2 –w 3 ；

图 2 不同粒径颗粒污泥照片 将污泥在 105 ℃烘干至恒重，根据烘干前后污泥质
Fig. 2 Pictures of granular sludge with different particle 量的损失计算污泥的含水率。
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