中国环境科学

作者：张洛红, 李芮莹, 曹敏, 成晶晶, 王勋涛, 翟迎博, 熊鑫

单位：西安工程大学环境科学与工程系, 陕西 西安 710600

关键词：光偏转快速检测法,活性污泥法,微生物代谢状态,聚乙烯醇(PVA)凝胶小球,COD去除率

基金：陕西省重点研发计划项目（2018KW-036）；西安市科技计划项目（2019217114GXRC007CG008-GXYD7.10）

针对现有活性污泥检测方法过程繁琐、耗时长、检测结果滞后的局限，提出了光偏转快速检测法.在污泥负荷为0.33KgCOD/（kg MLSS·d）、水力停留时间为15h的印染废水完全混合式活性污泥系统中，投放粒径4mm、具有20μm微孔结构的聚乙烯醇（PVA）凝胶小球以负载微生物，并在小球达到稳定状态后，对其表面处因外界溶液与微生物代谢产物交换产生的浓度梯度变化，借助光斑分析仪进行光偏转检测，同时测定与光偏转检测结果相对应的15h后的出水COD及COD去除率.连续10个月的检测发现，小球中富集的主要为细菌，当进水COD由91.95mg/L增至519.4mg/L时，小球的光偏转值从229.51μm增加至299.97μm，COD去除率从16.03%提高至66.99%；当DO浓度为1.5mg/L~5mg/L时，小球光偏转值在DO=4mg/L时增至最大为309.3mg/L，对应状态下COD去除率增至最大为61.18%；在pH值为6~9时，小球光偏转值在pH=7时增至最大为293.96μm，对应状态下COD去除率也达到最大值为64.83%；当重金属Cr3+浓度增至50mg/L时，微生物活性逐渐受到抑制，小球光偏转值在Cr3+浓度为20mg/L时降至269.7μm，随后随着Cr3+浓度的增加，微生物细胞受损，胞内物质溶出，小球光偏转值有所增大，对应状态下COD去除率从52.5%持续降低至25.73%.结果表明：该方法可快速获得活性污泥代谢状态变化信息，且依据特定条件下小球光偏转值变化能够预测随后印染废水COD的去除效果.利用三维荧光光谱初步探究了微生物代谢引发光偏转的机理，发现参与微生物代谢的主要有机物为酪氨酸、芳香类蛋白及色氨酸.

来源：2021年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2021年第9期