【正文】 明顯提高[10] ，這項技術在實際應用中已很廣泛?！皟染蹱I養(yǎng)源SRB 污泥固定化技術處理重金屬廢水的研究”（國家自然科學基金的資助NO：50508044）這項技術就是將微生物技術和固定化技術相結合以達到更好的處理效果，其中硫酸鹽還原菌(SRB) 污泥固定化技術[11,12] 是將SRB 被包裹在微生物絮體(或顆粒)內，使SRB 不易游離分散，用以來處理廢水，可以減少出水COD 偏高，對重金屬離子的毒害等負面影響。在此基礎上，為了技術的完善性和準確性，選擇最佳的污泥作為固定化的前提條件尤顯重要?！　”疚耐ㄟ^對氧化溝污泥和剩余污泥在Postgate’s C 培養(yǎng)基[13] 中進行 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 改性培養(yǎng)，成功獲得了富含SRB 的改性活性污泥。采用MPN 法[14] 分析改性活性污泥過程中微生物組成及分布比例的變化，更好地解釋了硫酸鹽還原菌(SRB) 與產(chǎn)甲烷菌(MPB) 相互競爭營養(yǎng)源的過程。同時，采用固定化技術包埋污泥小球，并探討了不同污泥小球還原硫酸根能力的不同，處理含鋅含鎘廢水效果的不同來確定了最佳污泥?！　嶒炑芯糠椒ā　?實驗原料　　污泥：以長沙市某污水廠氧化溝污泥和剩余污泥，將氧化溝段的活性污泥自然沉降濃縮，去除雜質及表面懸浮物。剩余活性污泥經(jīng)250 目的篩子過濾，去除其顆粒物和雜質以備用。氧化溝活性污泥和剩余活性污泥的基本性質如下表1，2 所示?！　?表1 氧化溝活性污泥的基本性質　表2 剩余活性污泥的基本性質 培養(yǎng)基： 　　硫酸鹽還原菌(Postgate’s C medium) 　　{ EMBED }；{ EMBED }；{ EMBED } ；{ EMBED } ；{ EMBED }； { EMBED }；{ EMBED }；；；；pH=7?！　U水：自配模擬不同濃度的硫酸鹽廢水和含鋅含鎘廢水。 　　 實驗方法 　?。?）污泥的 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 培養(yǎng)馴化：將實驗污泥加入SRB 專屬一體培養(yǎng)基（Postgate’s C 型培養(yǎng)基）， 密封后通入氮氣30min 以排出水體和瓶中的殘余氧氣。然后將污泥瓶放入生化培養(yǎng)箱中37177。1℃恒溫培養(yǎng)7 天。 　?。?）硫酸鹽還原菌的觀察：將硫酸鹽還原菌標本制樣，采用顯微鏡觀察拍照。 　?。?）微生物的計數(shù)：三管最大可能數(shù)法（MPN）[14] 　　 分析方法 　　（1）硫酸鹽的測定：鉻酸鋇分光光度法[15]，波長為420nm。 　?。?）重金屬鋅鎘離子含量的測定： 原子吸收分光光度法[16] 　　2 結果與討論 　　 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 污泥體系微生物的分布 　　將氧化溝污泥和剩余污泥經(jīng)Postgate’s C 培養(yǎng)基 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 馴化后，污泥菌群中主要存在三類　　細菌[17]：硫酸鹽還原菌(SRB)、產(chǎn)甲烷菌(MPB)、發(fā)酵細菌(leavening)，通過MPN 法測得其微生物分布見圖1。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖1 污泥 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 馴化后微生物的分布　　由圖1 可知，污泥經(jīng) onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 馴化后，使硫酸鹽還原菌(SRB)占優(yōu)，在進水約為3g/l 硫酸鹽廢水的過程中，COD/SO42 ＜[18],硫酸鹽還原菌生長占優(yōu)，有起初的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢將一直保持。在48 小時后，隨后數(shù)量減少；而發(fā)酵細菌(leavening)的對數(shù)在6 附近徘徊，產(chǎn)甲烷菌(MPB)在與硫酸鹽還原菌競爭營養(yǎng)源過程中，嚴重受到抑制。硫酸鹽還原菌經(jīng)馴化后已開始就處于對數(shù)增長，隨之達到穩(wěn)定期，隨后因為營養(yǎng)源的消耗，硫酸鹽還原菌受抑制，數(shù)量減少。所以在馴化培養(yǎng)中應補足充分的營養(yǎng)源，使硫酸鹽還原菌一直占優(yōu)，為以后的實驗打下堅實的基礎。 圖2，圖3 為氧化溝污泥和剩余污泥經(jīng)培養(yǎng)馴化后的顯微鏡照片，可見污泥都成絮凝狀態(tài)，氧化溝污泥中的菌膠團聚集比較分散，大量的細菌都清晰可見。圖3 中剩余污泥的菌膠團聚集濃密，細菌的密度明顯高于圖2 中的氧化溝污泥。污泥在馴化改性的過程中， 多種微生物菌群交織生長，膠團菌附著其上形成新生污泥，新生污泥逐漸成熟形成條狀、網(wǎng)狀污泥,形成更大的污泥絮凝體，表面多孔，更加有利于對細菌的吸附。剩余污泥中的顆粒污泥粒徑基本穩(wěn)定，形成穩(wěn)定菌群。　　　　圖4，圖5 為氧化溝污泥和剩余污泥經(jīng)培養(yǎng)馴化后的上清液中硫酸鹽還原菌的照片。從可清晰看到剩余污泥培養(yǎng)馴化后的桿狀硫酸鹽還原菌數(shù)目明顯多于氧化溝污泥?！　?不同污泥培養(yǎng)馴化過程SRB 對硫酸鹽的還原作用　　采用不同的污泥（氧化溝污泥和剩余污泥）在37177。1 ℃的生化培養(yǎng)箱中加入Postgate’s C 培養(yǎng)基培養(yǎng)馴化，每天取樣測其硫酸根離子的濃度，測得結果如（圖6）所示。從圖6 可以看出，在37177。1 ℃的生化培養(yǎng)箱中，SRB 污泥經(jīng)7 天時間的培養(yǎng)馴化，在相同的條件下。兩種污泥中硫酸鹽都不斷的被還原，剩余污泥能把硫酸鹽濃度降到最低，其還原硫酸根離子的能力明顯高于氧化溝污泥。　　　　圖6 氧化溝污泥和剩余污泥還原硫酸根離子能力的比較　　 不同污泥固定化小球☆還原硫酸根離子能力比較　　 溫度的影響　　把經(jīng)培養(yǎng)馴化好的剩余污泥和氧化溝污泥按固定化包埋方法[ 19] 制成固定化污泥小球，小球經(jīng)交聯(lián)，熟化，內聚營養(yǎng)源，激活后進行還原硫酸鹽的實驗[20] 。進水的初始濃度4g/L， 固定化污泥小球取10g ，進水為100ml，pH ，在不同溫度的恒溫振蕩水浴搖床中進行實驗。實驗結果如圖圖圖9 所示：　　　　從圖圖圖9 　　，在20℃、30℃時都達不到這樣的效果，氧化溝污泥還原硫酸鹽的能力比剩余污泥要弱。由圖圖圖9 得出剩余污泥還原的最佳溫度為35℃，內聚營養(yǎng)源污泥固定化小球所用污泥選擇剩余污泥?！　?進水初始濃度的影響　　從前面不同的溫度考察實驗可知，在溫度為35℃時無論是剩余污泥還是氧化溝污泥所得的固定化小球還原硫酸鹽的能力都是最好的。故以下的實驗采用的溫度為35℃，固定化污泥小球取10g ，進水取100mL，pH ，在恒溫振蕩水浴搖床中進行實驗，每天　　按時取樣?！　　　　　膱D10 可以看出氧化溝污泥固定化小球在5 天時間內對硫酸鹽的去除率最高也不到80%，其中1g/L 的硫酸鹽進水時，去除率可達70%以上，2g/L，3 g/L， 4 g/L 的硫酸鹽進水時硫酸鹽的去除率都低于70%。從圖11 可看到剩余污泥固定化小球對硫酸鹽的去除率在進水硫酸鹽為1g/L 時可以達到80%以上?？偟膩砜词切∏蛸|量固定，在35℃時進水的硫酸鹽濃度越低去除率越高?？紤]本項目要求高濃度硫酸鹽來繁殖硫酸鹽還原菌，為后面的重金屬去除打好基礎?！　?不同污泥SRB 固定化小球處理高濃度重金屬廢水的效果　　 含鋅廢水　　用硫酸鹽還原菌處理含鋅廢水的研究已比較廣泛[21] ,但把SRB 固定化用以來處理高濃度含鋅廢水的研究甚少。本實驗研究基于此基礎上進行的。采用250mL 的錐型瓶若干，進水廢水為100mL，不同污泥固定化小球為10g ，在溫度為35℃，pH ，在恒溫振蕩水浴搖床中進行高濃度含鋅廢水處理的實驗。實驗結果如圖12 、圖13?！　　　　　　　D12 氧化溝污泥SRB 固定化小球處理含鋅廢水 圖13 剩余污泥SRB 固定化小球處理含鋅廢水　　從圖12 可以看出，在同等實驗條件下，氧化溝污泥SRB 固定化小球在進水濃度為400mg/L，時間為24h 時，Zn(II)的去除率能達到90%以上，在進水濃度為600mg/L，800mg/L，.. 1000mg/L 時，Zn(II)去除率都低于90%。在圖13 中，剩余污泥SRB 固定化小球在進水濃為400mg/L ，600mg/L，800mg/L，1000mg/L 時，Zn(II)的去除率能達到90%以上，在反應時間為12h，進水濃度為400mg/L 時去除率就達到了90％以上，在反應時間為24h 時，進水濃度為400mg/L 時Zn(II)的去除率達到了100% 。由以上的結果可知，剩余污泥的內聚營養(yǎng)源SRB 固定化小球處理高濃度含鋅廢水比氧化溝污泥內聚營養(yǎng)源SRB 固定化小球的處理效果要好，去除率要高。　　 含鎘廢水　　采用250mL 的錐型瓶若干，進水廢水為100mL，不同污泥固定化小球為10g ，溫度為35℃， pH ，在恒溫振蕩水浴搖床中進行含鎘廢水處理的實驗。實驗結果如圖14 、圖15所示?！　　　　　　　D14 氧化溝污泥SRB 固定化小球處理含鎘廢水　　　　 圖15 剩余污泥SRB 固定化小球處理含鎘廢水　　由圖14 可知氧化溝污泥SRB 固定化小球處理含鎘廢水在反應時間為8h 時，進水濃度為200mg/L，Cd（II）的去除率達90%以上，而在進水濃度為300 mg/L 、400 mg/L、500 mg/L 時Cd（II）的去除率在80％左右。在反應時間為16h，不同的進水濃度為200 mg/L 、300 mg/L、400 mg/L、 500 mg/L 時Cd（II）的去除率都達95％左右。圖15 中可知剩余污泥SRB 固定化小球處理含鎘廢水在反應時間為4h，進水濃度為200mg/L 時，Cd（II）的去除率就達到了85％以上，之后隨時間的增長，去除率一直上升，在反應時間為16h 時Cd（II）的去除率就達到了98％左右。在反應時間8h 時，進水濃度為200 mg/L 、500 mg/L 時，Cd（II）..的去除率就達到了95％以上，進水濃度為300 mg/L、 400 mg/L 時，Cd（II）的去除率達到了85％左右。剩余污泥固定化小球在反應時間為8h 時，Cd（II）的進水濃度為500mg/ 時Cd（II）的去除率就達到了95％左右，而氧化溝污泥固定化小球Cd(II)的去除率不到80%。從以上的圖14，圖15 可知，剩余污泥的內聚營養(yǎng)源SRB 固定化小球處理高濃度含鎘廢水比氧化溝污泥內聚營養(yǎng)源SRB 固定化小球的處理效果要好，去除率要高?！　? 結論 　　1）通過在氧化溝污泥和剩余污泥中加入Postgate’s C 培養(yǎng)基，在 onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 條件下馴化培養(yǎng)出以硫酸鹽還原菌(SRB) 占優(yōu)的菌群，在進水約為3g/l 硫酸鹽廢水的過程中，COD/SO42＜,硫酸鹽還原菌生長占優(yōu)，有起初的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢將一直保持?？疾炝搜趸瘻衔勰嗪褪Ｓ辔勰?onclick=g(39。厭氧39。)。厭氧 體系微生物的分布，發(fā)現(xiàn)剩余污泥中硫酸鹽還原菌的數(shù)目多于氧化溝污泥。　　2）在37177。1 ℃的生化培養(yǎng)箱中經(jīng)7 天時間的培養(yǎng)馴化，在相同的條件下?！　?）在pH 時，考察不同的溫度不同的進水初始濃度，比較剩余污泥固定化小球和氧化溝污泥固定化小球對硫酸鹽的還原能力，得出最佳溫度為35℃，進水的初始硫酸鹽濃度為4g/L?！　?）在溫度為35℃，pH ，硫酸鹽濃度為4g/L 時，剩余污泥固定化小球在反應時間為24h 時，Zn(II)的進水濃度為400mg/L 時，Zn(II)的去除率達到了100%，而氧化溝污泥固定化小球Zn(II)的去除率只有90%左右；剩余污泥固定化小球在反應時間為8h 時，Cd（II）.. 的進水濃度為500mg/ 時，Cd（II）的去除率就達到了95 ％左右，而氧化溝污泥固定化小球Cd(II)的去除率不到80% 。