有毒物質對兩相UASB的溶解性微生物產物(SMP)的代謝影響研究.pdf

1、越來越多的研究者指出，大部分廢水生物處理出水中的化學需氧量(Chemicaloxygen demand，COD)的主要成分為微生物新陳代謝產生的溶解性微生物產物(Solublemicrobial products，SMP)?，F(xiàn)有SMP研究主要集中在好氧生化系統(tǒng)中，然而在工業(yè)污水厭氧處理系統(tǒng)中的研究較少。隨著工業(yè)廢水的厭氧處理技術應用日趨廣泛，且厭氧處理出水的SMP對后續(xù)工藝存在許多不良影響，因此開展工業(yè)廢水厭氧處理的SMP研究對于優(yōu)化處

2、理工藝和提高廢水的生物處理效率具有極其重要的意義。
　　本課題在總結國內外對厭氧生物處理SMP產生研究的基礎上，運用兩相厭氧工藝處理人工模擬工業(yè)廢水（無脅迫狀態(tài)，脅迫狀態(tài)—重金屬類和有毒有機物類），考察產酸相和產甲烷相在這三種條件下溶解性微生物產物(SMP)的產生來源和變化規(guī)律。主要研究內容如下:
　　(1)研究兩相厭氧處理以葡萄糖為基質的模擬廢水條件下產酸相和產甲烷相SMP的產生情況。根據(jù)對產酸相和產甲烷相出水中SMP的量

3、和組分定性定量分析，推出產酸相是SMP的積累階段，其中產生大量多糖和蛋白質，DNA較少，此外還包括烷烴、酯類、醇類、氨基化合物、甚至苯系物等;產甲烷相是SMP的代謝階段，同時也是積累階段，它代謝掉大部分多糖，生成較多的蛋白質和DNA，還會代謝掉一部分烷烴、酯類、醇類、氨基化合物、苯系物，生成更復雜的物質。從相對分子質量分布來看，產酸相出水的SMP呈“雙峰”分布，中等分子量(1k～10kDa)的物質和高分子量物質(≥10kDa)居多。產甲

4、烷相會較多的代謝掉產酸相產生的中等分子量(1k～10kDa)物質，同時積累小分子量物質(≤1kDa)和高分子量物質(≥10kDa)，形成“三峰”分布。
　　(2)研究兩相厭氧處理以葡萄糖為基質、Ni(Ⅱ)為典型重金屬的模擬工業(yè)廢水條件下產酸相和產甲烷相SMP的產生情況。通過設置不同濃度梯度的Ni(Ⅱ)，監(jiān)測厭氧反應器的適應情況和測定SMP的組分，發(fā)現(xiàn)5mg/L的Ni(Ⅱ)對產酸相和產甲烷相均有促進作用，此時SMP主要由基質代謝和細

5、菌外排協(xié)同產生，其中蛋白質增長明顯，表面蛋白質在應對重金屬的螯合作用;高濃度Ni(Ⅱ)(10～25mg/L)對產酸相有抑制作用，SMP主要由細胞裂解和細菌外排協(xié)同產生，對產甲烷相影響不大，可能是產酸相的前置降低了Ni(Ⅱ)的生物毒性。
　　(3)研究兩相厭氧處理以葡萄糖為基質、甲苯為典型有機毒物的模擬工業(yè)廢水條件下產酸相和產甲烷相SMP的產生情況。通過設置不同濃度梯度的甲苯，監(jiān)測厭氧反應器的適應情況和測定SMP的組分，發(fā)現(xiàn)低濃度甲