1、 550 中國有色金修學報199s年9月第8尊增刊2Vol. 8 SuppL 2中國有色金屬學報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鄧述波趙玉敏胡筱敏(東北大學資源與環境工程系.沈陽110006)摘 要 從活性污泥中分離出4種繁凝性微生物，其中一細菌紫凝率高達86%。條件試驗表明, 以葡萄糖作硬源，以NaNQj作氫源, pH為4.0-7.0時，該細菌絮凝效果最佳。讀細菌適合多件氯源. 尤其以無機就作氟源時,紫凝效果更好。絮凝試驗表明該甫產生的整送劑能夠加速污泥沉降，壓燃污 泥體枳。關融詞 微生

2、物 紫凝劑 紫凝性 活性污泥 國家自然料學將金和遼寧省自然科學要金資助蹊目活性污泥法是污水處理，特別是城市污 水處理中應用最為廣泛的技術之一。污泥的沉 降與濃縮性能直接影響活性污泥系統的出水水 質和回流污泥濃度。實際上污泥的沉降與濃縮 性能在很大程度上又取決于污泥的絮凝性能。 關于污泥性能機制有許多不同的解釋，其中胞 外聚合物學說最有可能成立。該學說認為微 生物在生長過程中分泌了絮凝性的聚合物，包 括多糖、蛋白質、核酸等，這些長鏈高分子聚 合物在細胞間起架橋作用，使細胞絮凝成團， 改善了污泥的況降性能。微生物絮凝劑的研究支持了胞外聚合物學 說。人們發現藥油曲霉、紅平紅球菌、擬 青霉等微生物能夠

3、分泌多糖、蛋白質等紫凝 性的聚合物。因此，研究活性污泥中微生物的 絮凝性，不但可以揭示影響污泥沉降的原因， 而且還可以得到絮凝劑產生菌，通過純種培養 生產微生物絮凝劑。1材料與方法1.1 樣品來源天津紀莊子污水處理廠的活性污泥。1.2 分寓培養基和篩選培養基細前培養基()：葡萄糖1,眠0.05,酵母汁 0.5,蛋白陳 0.3, MgS04*7H20 0.05, KH2P040.05,瓊脂2, pH = 7.0o零菌培養基(): 土豆20,蔗糖2, KH2PO40.1, MgSO4-7H2O0.1.瓊脂2, pH = 6.0o 篩選培養基如下：(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)查氏培養基()：蔗糖3,用15 0 .3, MgSO4-7H200.05, KC10.05, FeSO4 0.001, K2HPO40.L pH=6.0o 1.3篩選方法分離得到的純菌分別接種于上述四種培養 基.在301c. 120r/min的空氣浴振蕩器中培 養60h,將幾

5、滴培養液加入50mL的高嶺土懸 浮液中，觀察有無絮凝發生。如有紫凝現象測 定紫襄率。1.4 絮凝活性測定方法試驗用絮凝率來定量表示微生物絮凝劑的 紫凝性。方法如下：200mL量筒中加入1g高 嶺土（平均粒度為4wn）,加200mL水搖勻后， 加1mL去菌體的培養液，搖勻后靜皆5min, 取100 mL上清液于751分光光度計550 nm處 測吸光度值，以不加培養液的樣品作對比，通 過吸光度值的變化來確定絮凝率。絮凝率E 計算公式如下：E = （A - B）/A x 100%式中 A為無絮凝劑上相液550nm處的吸光 度值，B為加絮凝劑上相液550 nm處的吸光 度值。1.5 條件試驗培養基碳源

6、試驗培養基（）：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氮源試驗培養基（）:葡萄糖1, KH2PO4 02 K2HPO40.5, NaCIO . 01, MgSO, -7H2O0.02,靚源C/N=10, pH = 7.0。1.6 絮凝劑產生和細菌生長曲線測定改變培養基的碳、氮源、初始pH等條件, 定期測定培養液的絮凝率和pH（用PHS-2C W 密酸度計測pH）。細菌生長曲線的測定方法: 用751分光光度計在660 nm處定期測得培養 液的吸光度值。2結果與討論2.1偏選

7、結果從污泥中分離得到21種細菌，3種霉的。 經篩選發現5種細菌和1種霉菌有較強絮凝 性，結果加表1。表1篩選得到的絮愛性熊/菌斷地把在飾選培累凝本"菌株特征養基號/%】整落小而圜,哀面麗硬石蒼淺黃2792省傳小平.光滑，帖性大，廉色深黃1力3也落大.扁平，帖性中，頷色淺紫1504的落小,凸起，枯性大.白色2575首臨大，麻平，比優枯性大，白色286&曲落由白逐漸變綠，并生成相子,曲落4so6向四同到1 一通過菌落特征可以看出15號菌為細菌, 6號前為霧菌。6種翦株絮凝率均超過50%, 其中5號菌絮凝率達86%。這證實了活性污泥 中存在多種紫夔性微生物。在簫選中發現，有的微生物

8、有較強絮凝活 性，有的有微弱絮凝活性,有的不但沒有絮凝 性，反而具有較強的分散性，對高嶺土懸浮液 具有穩定作用。污泥的沉降性與污泥中的微生 物組成有關，當條件適合絮凝性微生物生長 時，分泌的胞外聚合物有利于污泥絮凝，沉 降；當污泥中沒有聚凝性微生物時，分泌的聚 合物會使污泥沉降性惡化。2.2 影響5號菌產生絮凝劑的條件2.2.1 碳源對絮凝性的影響磔源是微生物生長必需的物質，也是影響 微生物絮凝性的重要條件。微生物吸收利用培 養基中的碳源供自身生長的需要，同時分泌高 分子聚合物。從表2中可以看出5號菌對碳源 具有普遍的適應性，以葡萄糖為碳源絮凝率高 達86%。該細菌在液體培養基中生長旺盛，培

9、養基粘性較大。我2不同，源對細曲紫凝性的影響碳源 葡萄紿 蔗1e可港淀構乳第果0甘油空白一第興率 868074767563232.2.2 陋源對絮凝性的影響分別用有機和無機氮作為5號菌的氮源， 結果見表3。有機氮源中蛋白陳效果最佳，紫 凝率為79% ;無機輒作如源絮凝效果明顯好于 有機氮，其中以NaNO3作輒源絮疑率高達 85%。曝和酵母汁分別作該菌的氮源，紫費率 均為77%,二者混用絮凝率為86%,可見混合 使用氮源可以明顯提高細菌的絮凝效果。2.2.3 pH對絮凝性的影響pH是影響微生物絮凝性的簟要因索。以2 號篩選培養基（pH不同）培養細菌，發現5號 菌在酸性條件下絮凝性較強。在pH =

10、 5.0 7.0時，縈凝率為80%以上；而pH高于7.0 或低于5.0時，絮凝率明顯降低。5號菌在酸性條件下生長旺盛，培養液粘性大。該菌在較 低的酸性條件下生長，且絮凝性很強，其意義 非常重要。首先，可以利用有些酸性發酵廢 液，如味精廢水培養該菌；其次是培養過程 中，由于酸性強，可以抑制雜菌的生長,提高 絮凝效果，且該菌在生長過程中能夠保持培養 液初始pH的相對穩定性,尤其是在酸性條件 下。2.3 細菌產生絮凝劑的特性將5號苗接入(2)號培養基.接著在搖床 中培養，定期測定培養液的絮凝率和吸光度 值，結果見圖10細菌在24h絮凝率就達到 60%. 60h絮凝率達到86%,絮凝曲線和生長 曲線呈

11、現出生長相關性。為了研究微生物絮凝劑對污泥沉降的影 響，進行了如下試驗：在250mL的量筒中裝 入250mL的活性污泥，加入1mL 5號菌培養 液，攪拌均勻后靜黃,測定不同時間污泥界面 高度，結果見圖2。從圖中可以看出.添加微 生物絮凝劑明顯提高了污泥的沉降速度。在沉 降前4min,添加絮凝劑大大提高了污泥的沉 降速度。4 min時，不加絮凝劑的污泥體積為 98mL;添加絮凝劑的污泥體積為72mL。4min 后污泥處于壓縮階段，污泥體積減少速度越來 越慢。在相同時間內，添加絮疑劑污泥的體積 小于不加絮凝劑的污泥體積。添加微生物絮凝 劑污泥形成較大紫團，沉降速度明顯加快,且圖1細函的生長曲線和絮

12、凝曲線-JE/王及史建051015202530沉降時間/min圖2微生物絮凝劑對活性污泥沉降的影晌 .上相清液的懸浮物明顯減少。3結束語從活性污泥中分離得到6種絮凝性較強的 微生物，其中5號菌絮凝率高達86%。條件試 驗說明，5號菌具有廣泛的適應性，在多種碳、 氮源中培養均顯現出較強的絮凝性。該菌在酸 性條件下生長旺盛，絮凝性很強，具有重要意 義。在污泥中存在多種絮凝性微生物，它們分 泌絮凝性物質，絮凝有機物、無機物和細菌等 懸浮物。在廢水處理中控制適當的條件，促進 絮凝性微生物的生長，提高絮凝性微生物的含 量，一定會改善污泥的沉降性能，提高廢水的 處理效果，防止污泥膨脹。絮凝試臉表明微生 物紫凝劑不但可以提高污泥的沉降速度，而且 能夠壓縮污泥體積。參考文獻1 姚 fit.中國給水排水，1996. 1