蘭善紅 張 浩 藍(lán)惠霞,3,* 馬 平
(1.東莞理工學(xué)院生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院,廣東東莞,523808;2.青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,山東青島,266042;3.齊魯工業(yè)大學(xué)制漿造紙科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南,250353;4.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司滕州卷煙廠,山東滕州,277500)
·五氯酚的降解·
葡萄糖濃度對(duì)微氧磁性活性污泥降解五氯酚的影響
蘭善紅1張 浩2藍(lán)惠霞2,3,*馬 平4
(1.東莞理工學(xué)院生態(tài)環(huán)境與建筑工程學(xué)院,廣東東莞,523808;2.青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,山東青島,266042;3.齊魯工業(yè)大學(xué)制漿造紙科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南,250353;4.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司滕州卷煙廠,山東滕州,277500)
研究了葡萄糖濃度對(duì)微氧磁性活性污泥系統(tǒng)降解五氯酚(PCP)的影響,并以微氧活性污泥系統(tǒng)作為對(duì)照??疾炝似咸烟菨舛葘?duì)PCP和CODCr去除率、微生物活性以及污泥理化特性的影響。結(jié)果表明,與微氧活性污泥系統(tǒng)相比,在所考察的葡萄糖濃度范圍,微氧磁性活性污泥系統(tǒng)的PCP和CODCr去除率均較高,當(dāng)葡萄糖濃度為1600 mg/L時(shí),PCP和CODCr的去除率分別接近90%和75%,而無(wú)磁粉對(duì)照組的為70%和65%左右。由于磁粉的存在,微氧磁性活性污泥系統(tǒng)中微生物活性和絮凝性能均得到增強(qiáng),當(dāng)葡萄糖濃度為3200 mg/L時(shí),脫氫酶活性最高達(dá)288.5 mg TF/L·h,而無(wú)磁粉對(duì)照組為198.4 mg TF/L·h。
微氧;磁性;活性污泥;五氯酚
五氯酚(PCP)是毒性高、具有三致作用的難生物降解的穩(wěn)定有機(jī)污染物[1],廣泛存在于造紙和制革廢水中[2]。經(jīng)過長(zhǎng)期馴化或強(qiáng)化的生化處理單元,PCP可得到有效降解。在生化處理工藝中,PCP首先在厭氧條件下發(fā)生還原脫氯,降解為低氯代酚類化合物,在好氧條件下進(jìn)一步發(fā)生開環(huán)反應(yīng),從而被徹底礦化。微氧顆粒污泥中同時(shí)具有厭氧和好氧微環(huán)境而成為降解PCP的理想條件[3- 4],但微氧顆粒污泥的培養(yǎng)較困難,限制了其應(yīng)用。
在活性污泥系統(tǒng)中添加Fe3+或磁粉等物質(zhì)可以增強(qiáng)污泥活性,改善污泥理化特性,從而增強(qiáng)有毒有害物質(zhì)的降解,且污泥培養(yǎng)運(yùn)行簡(jiǎn)單方便[5- 6]。但即使在強(qiáng)化的生化處理單元中,生物難降解物質(zhì)的降解速率也很慢。對(duì)于難降解物質(zhì),在生化系統(tǒng)中加入易于生物降解的共代謝基質(zhì),會(huì)加快降解優(yōu)勢(shì)菌的富集速度,從而加速難生物降解物質(zhì)的降解速率[7- 8]。在共代謝基質(zhì)中,葡萄糖由于其易被微生物利用,可有效釋放出能量,從而促進(jìn)優(yōu)勢(shì)菌的快速生長(zhǎng)和代謝,而被廣泛應(yīng)用。Autenrieth等人[9]的研究表明,葡萄糖的存在可促進(jìn)苯酚和PCP的降解。PCP結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,要想破壞其分子結(jié)構(gòu),微生物需要消耗大量的能量?;钚晕勰嘀形⑸锾幚鞵CP的脫氯過程中,通過相對(duì)易于利用的有機(jī)物代謝提供微生物生長(zhǎng)繁殖所必需的能量和碳源,以及脫氯過程所需要的能量。
本實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)降解PCP的微氧磁性活性污泥的基礎(chǔ)上,以葡萄糖為共代謝基質(zhì),進(jìn)一步研究葡萄糖濃度對(duì)PCP降解的影響,以期為實(shí)際應(yīng)用提供一定的參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1 廢水來(lái)源
實(shí)驗(yàn)用水采用人工模擬廢水,所用藥品均為分析純。廢水組成為:葡萄糖400~3200 mg/L,硫酸銨92~738 mg/L,磷酸二氫鉀35~280 mg/L,硫酸鎂17~134 mg/L,氯化鈣33~266 mg/L,碳酸鈉130~1042 mg/L以及0.7 mL的微量元素溶液(組成為:1500 mg/L氯化鐵,150 mg/L硼酸,30 mg/L五水硫酸銅,30 mg/L碘化鉀,100 mg/L硫酸錳,65 mg/L七鉬酸銨,57 mg/L氯化鋅,150 mg/L氯化鈷和150 mg/L硝酸鎳)。
PCP用2 mol/L的NaOH溶液配制成2 g/L的母液備用。
1.1.2 接種污泥
接種污泥為實(shí)驗(yàn)室經(jīng)PCP馴化1年的微氧磁性活性污泥系統(tǒng)中的污泥,系統(tǒng)中所用磁粉使用前磁化粒徑為150 μm。污泥體積指數(shù)(SVI)為18.74 mL/g,混合液污泥濃度(MLSS)為6.7 g/L,胞外多聚物中蛋白質(zhì)(PN)與多糖(PS)之比為1.33。
1.2 分析方法
采用精密型pH試紙對(duì)溶液pH值進(jìn)行測(cè)定;CODCr濃度采用便攜式水質(zhì)分析儀測(cè)定(DR2700,HACH,美國(guó));溶解氧濃度的測(cè)定采用便攜式溶解氧儀測(cè)定(HQd,HACH,美國(guó));脫氫酶濃度采用TTC還原法[10],脫氫酶活單位定義為單位體積混合液在單位時(shí)間內(nèi)還原氯化三苯基四氮唑(TTC)所產(chǎn)生的三苯基甲臜(TF)的毫克數(shù)(mg TF/L· h);采用苯酚硫酸法測(cè)定多糖[11];采用考馬斯亮藍(lán)法對(duì)蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定[12]。
PCP濃度采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)(QP2010 SE,島津,日本)進(jìn)行測(cè)定,配制不同濃度的PCP標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),以濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,出水中PCP濃度可以通過PCP峰面積在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得。PCP預(yù)處理:取水樣1 mL加入具塞試管,再加入1 mL正己烷,在高速震蕩器上震蕩1 min,靜置分層,分離出的油相加入無(wú)水硫酸鈉去除水分,用正己烷定容至1 mL,進(jìn)行測(cè)定。色譜條件:色譜柱30 m×0.25 mm的DB-1毛細(xì)管柱;氣化室溫度250℃,爐溫采用程序升溫,初始爐溫60℃,停留2 min,以10℃/min的速率升溫至250℃,停留5 min。質(zhì)譜條件:電子轟擊電壓1.2 kV;電子轟擊能量70 eV,掃描范圍29~500 amu;檢索譜庫(kù)NIST02譜庫(kù);溶劑延遲4 min。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
在5個(gè)錐形瓶中分別加入200 mL模擬廢水,接種1 g經(jīng)離心脫水的污泥,投入3 g/L磁粉(簡(jiǎn)稱有磁粉實(shí)驗(yàn)組),調(diào)節(jié)葡萄糖濃度分別為:400、800、1600、2400、3200 mg/L,PCP濃度均為15 mg/L,各錐形瓶中CODCr濃度分別為412、819、1608、2421、3215 mg/L;控制pH值為中性環(huán)境,通過連接氣泵和曝氣頭調(diào)節(jié)閥控制溶解氧濃度在0.6 mg/L左右,并用溶解氧儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以在偏離時(shí)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。錐形瓶置于30℃水溫的搖床震蕩。以無(wú)磁粉的微氧活性污泥系統(tǒng)作為對(duì)照(簡(jiǎn)稱無(wú)磁粉對(duì)照組),對(duì)照組除無(wú)磁粉外,其余和微氧磁性活性污泥系統(tǒng)均相同。運(yùn)行周期為24 h,持續(xù)運(yùn)行7個(gè)周期,測(cè)定PCP、CODCr的去除情況、污泥活性和絮凝性能。
2.1 葡萄糖濃度對(duì)出水水質(zhì)的影響
葡萄糖濃度對(duì)CODCr去除率的影響如圖1所示。
圖1 葡萄糖濃度對(duì)CODCr去除率的影響
由圖1可以看出,隨葡萄糖濃度增加,有磁粉實(shí)驗(yàn)組和無(wú)磁粉對(duì)照組CODCr去除率均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。在葡萄糖濃度較低(如400 mg/L和800 mg/L)時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組和無(wú)磁粉對(duì)照組CODCr去除率均較低,尤其是無(wú)磁粉對(duì)照組。主要是因?yàn)檩^低濃度的葡萄糖,使降解五氯酚的優(yōu)勢(shì)菌無(wú)法獲得足夠的能量,其生長(zhǎng)和代謝均受到抑制,從而使得CODCr去除率較低。但磁粉的存在,能夠刺激微生物的生長(zhǎng)和代謝,所以加磁粉實(shí)驗(yàn)組CODCr去除率明顯高于無(wú)磁粉對(duì)照組的。當(dāng)葡萄糖濃度達(dá)到1600 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組還是無(wú)磁粉對(duì)照組CODCr去除率分別上升至74.6%和64.2%。繼續(xù)增加葡萄糖濃度,兩組反應(yīng)器CODCr去除率繼續(xù)呈增加的趨勢(shì)。當(dāng)葡萄糖濃度大于2400 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組CODCr去除率仍在增長(zhǎng),而無(wú)磁粉對(duì)照組CODCr去除率卻沒有什么變化,甚至有所降低,這是由于有磁粉實(shí)驗(yàn)組中由于磁粉對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的刺激作用,微生物數(shù)量比較多,生物活性較活躍,當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足時(shí),微生物大量繁殖代謝,進(jìn)而CODCr去除率變高。而無(wú)磁粉對(duì)照組微生物量相對(duì)較少,葡萄糖濃度過高,導(dǎo)致F/M(Food/Microorganism)過高,使微生物活性受到抑制,更為嚴(yán)重者會(huì)產(chǎn)生生物泡沫,使實(shí)驗(yàn)惡化。
葡萄糖濃度對(duì)PCP去除率的影響如圖2所示。
圖2 葡萄糖濃度對(duì)PCP去除率的影響
由圖2可以看出,PCP去除率與CODCr去除率相似,在葡萄糖濃度為400 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組和無(wú)磁粉對(duì)照組PCP去除率均較低,可能原因是葡萄糖濃度過低,導(dǎo)致反應(yīng)器中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)偏少,降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌種無(wú)法獲得足夠的能源物質(zhì)和碳源物質(zhì),其生長(zhǎng)和分解代謝均受到抑制,最終導(dǎo)致PCP的去除率降低。而當(dāng)葡萄糖濃度為1600 mg/L時(shí),PCP去除率明顯升高,有磁粉實(shí)驗(yàn)組達(dá)到83.8%,無(wú)磁粉對(duì)照組也達(dá)到70%左右。繼續(xù)提高葡萄糖濃度至2400 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組PCP去除率最高達(dá)到89.4%,無(wú)磁粉對(duì)照組的也能達(dá)到74.7%。葡萄糖濃度繼續(xù)增加,PCP去除率增加幅度很小,甚至無(wú)磁粉對(duì)照組呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這是由于葡萄糖濃度過高時(shí),反應(yīng)器中剩余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多,導(dǎo)致非優(yōu)勢(shì)菌種也可以大量繁殖,使得降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌種的可生長(zhǎng)繁殖空間有限,而總生存空間一定,從而導(dǎo)致PCP去除率增長(zhǎng)較緩。過多葡萄糖的加入,不僅增加運(yùn)行成本,還會(huì)使出水CODCr濃度升高。
葡萄糖屬于單糖,分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于被微生物利用,更多的碳源加入可促進(jìn)微生物的大量繁殖,同時(shí)也易于降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌在反應(yīng)器中的富集。有研究報(bào)道采用葡萄糖作為外加碳源進(jìn)行共代謝促進(jìn)了生物有機(jī)物難降解[13-14],雖然葡萄糖在特定條件下對(duì)共代謝過程存在抑制作用[15],但絕大多數(shù)情況下,葡萄糖在共代謝過程中對(duì)目標(biāo)污染物的促進(jìn)作用較顯著,分析原因可能是葡萄糖的單糖和麥芽糖的雙糖分子結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,極易降解微生物代謝吸收。而PCP屬于難降解有機(jī)污染物,難降解有機(jī)物雖然也能作為碳源物質(zhì),但由于其毒性較大,微生物利用速率非常慢,產(chǎn)生的能量太少,滿足不了優(yōu)勢(shì)菌繁殖的需要,優(yōu)勢(shì)菌難以在反應(yīng)器中富集,進(jìn)而影響PCP的降解。微生物必須從其他易于降解的底物獲得大部分能源,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)菌的快速富集,因此需要外界提供易于生化的共代謝基質(zhì)[16]。隨著反應(yīng)器中葡萄糖用量不斷增加,活性較高的微生物生物量的增多,降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌不斷富集,促進(jìn)了PCP的脫氯反應(yīng),使得在微氧磁性活性污泥系統(tǒng)中的厭氧微生物降解PCP時(shí)產(chǎn)生較高的脫氯速率。
葡萄糖的增多能夠促進(jìn)脫氯反應(yīng)的進(jìn)行,其原因如下。首先,在共代謝過程中,葡萄糖作為一種初級(jí)基質(zhì),為微生物降解PCP提供能量;其次,反應(yīng)器中不能降解PCP的微生物在對(duì)葡萄糖進(jìn)行代謝的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生低電位的電子,導(dǎo)致了脫氯的非特異性;最后,非降解PCP的微生物在降解葡萄糖的同時(shí)產(chǎn)生了(如維生素等)重要的化學(xué)活性物質(zhì),這為PCP的微生物降解提供了重要原料來(lái)源[17]。
李萍等人[18]在研究以苯酚、葡萄糖作為降解PCP的共代謝基質(zhì)使活性污泥馴化速率加速時(shí)發(fā)現(xiàn),葡萄糖的加入可以顯著提高活性污泥中微生物對(duì)PCP的適應(yīng)性,使得馴化進(jìn)程速率加快的同時(shí)提高PCP的反應(yīng)速率。而向反應(yīng)器中加入苯酚,PCP的毒性與苯酚的毒性疊加,使活性污泥的適應(yīng)期延長(zhǎng),進(jìn)而影響馴化進(jìn)程。Tobajas[19]的研究也表明用活性污泥降解PCP產(chǎn)生的脫氯反應(yīng)是一個(gè)共代謝過程,而葡萄糖在降解過程中作為一種共代謝基質(zhì)對(duì)降解過程起到促進(jìn)作用。添加葡萄糖的固定膜反應(yīng)器中,微生物降解PCP的效率提高,PCP去除率最高時(shí)可達(dá)95%,而反應(yīng)器中未加葡萄糖時(shí),PCP的去除率較低,僅達(dá)61%。
綜合CODCr和PCP去除率、經(jīng)濟(jì)性考慮,得出微氧磁性活性污泥系統(tǒng)處理PCP廢水合適的葡萄糖濃度為1600 mg/L左右。
2.2 葡萄糖濃度對(duì)微生物活性的影響
葡萄糖濃度對(duì)活性污泥中微生物脫氫酶活性的影響如圖3所示。
圖3 葡萄糖濃度對(duì)脫氫酶活性的影響
由圖3可以看出,隨著葡萄糖濃度的增加,脫氫酶活性一直升高,在葡萄糖濃度3200 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組達(dá)288.5 mg TF/L·h,而無(wú)磁粉對(duì)照組也能達(dá)到198.4 mg TF/L·h。兩實(shí)驗(yàn)組脫氫酶濃度隨著葡萄糖的濃度的升高而升高。這是由于當(dāng)葡萄糖濃度升高時(shí),反應(yīng)器中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷增加,不論是降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌還是非優(yōu)勢(shì)菌均能夠獲得充足的營(yíng)養(yǎng)物,從而使得微生物大量生長(zhǎng)繁殖,活性較高,因而脫氫酶含量一直升高。在所考察的葡萄糖濃度范圍,無(wú)磁粉對(duì)照組中污泥脫氫酶含量始終低于有磁粉實(shí)驗(yàn)組。磁粉的加入,對(duì)污泥中降解PCP的優(yōu)勢(shì)菌和非優(yōu)勢(shì)菌均有較大的刺激作用,生物量高于無(wú)磁粉對(duì)照組,加之PCP的有效降解,對(duì)微生物的抑制作用小,微生物和酶活性均較高,因此脫氫酶活性明顯高于無(wú)磁粉對(duì)照組。
Tobajas等人[20]采用葡萄糖作為外加碳源,研究葡萄糖濃度對(duì)PCP的降解效果的影響,結(jié)果表明,當(dāng)葡萄糖濃度升高時(shí),PCP的去除率也隨之升高,活性污泥的活性越高。在本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)脫氫酶濃度隨葡萄糖濃度的升高而增加,主要是由于優(yōu)勢(shì)菌和非優(yōu)勢(shì)菌在利用PCP和葡萄糖的過程中參與的主要酶都涉及脫氫酶,尤其是利用葡萄糖的過程,不論是厭氧區(qū)微生物還是好氧區(qū)微生物的代謝過程主要是脫氫酶參與,在所實(shí)驗(yàn)的葡萄糖濃度范圍,脫氫酶含量與葡萄糖含量正相關(guān)。
2.3 葡萄糖濃度對(duì)活性污泥絮凝性能的影響
活性污泥的絮凝性能可以用微生物胞外多聚物中PN和PS之比(PN/PS)來(lái)反映,該比值越大,表明污泥絮凝性能越好。外加葡萄糖濃度對(duì)活性污泥絮凝性能的影響如圖4所示。
圖4 葡萄糖濃度對(duì)PN/PS的影響
由圖4可以看出,有磁粉實(shí)驗(yàn)組和無(wú)磁粉對(duì)照組胞外多聚物中的PN/PS值都隨著葡萄糖濃度的增加而升高。而有磁粉實(shí)驗(yàn)組的增幅較大,這是由于微磁場(chǎng)的存在,刺激改變了胞外多聚物的合成,并使其中的蛋白質(zhì)含量有較明顯的提高,從而促進(jìn)污泥沉降性能的提高。在葡萄糖濃度為1600 mg/L時(shí),有磁粉實(shí)驗(yàn)組的活性污泥就已經(jīng)有較好的絮凝效果,雖增大葡萄糖濃度,PN/PS值增大,但處理成本增加。而無(wú)磁粉對(duì)照組的胞外多聚物中的PN/PS也在葡萄糖濃度為1600 mg/L時(shí)達(dá)到較高值,此后隨葡萄糖濃度增加,這一比值基本沒有變化。
(1)微氧磁性活性污泥系統(tǒng)降解五氯酚(PCP)合適的葡萄糖濃度為1600 mg/L,此時(shí)CODCr和PCP去除率分別接近75%和85%。在所考察的整個(gè)葡萄糖濃度范圍內(nèi),微氧磁性活性污泥系統(tǒng)對(duì)CODCr、PCP去除率均高于微氧活性污泥系統(tǒng)的。
(2)微氧磁性活性污泥系統(tǒng)脫氫酶活性隨葡萄糖濃度增加而增加,當(dāng)葡萄糖濃度為3200 mg/L時(shí),脫氫酶活性高達(dá)288.5 mg TF/L·h,無(wú)磁粉對(duì)照組的為198.4 mg TF/L·h。
(3)微氧磁性活性污泥系統(tǒng)在葡萄糖濃度為1600 mg/L時(shí),污泥具有良好的絮凝性能,胞外多聚物中蛋白質(zhì)與多糖(PN/PS)之比達(dá)1.5左右。在考察的整個(gè)葡萄糖濃度范圍內(nèi),微氧磁性活性污泥系統(tǒng)胞外多聚物中PN/PS值均高于微氧活性污泥系統(tǒng)的。
[1] Yan Cheng, Marc Ekker, Hing Man Chan.Relative developmental toxicities of pentachloroanisole and pentachlorophenol in a zebrafish model (Danio rerio)[J].Ecotoxicology and Environmental Safety, 2015, 112: 7.
[2] Shail Singh, Chandra R, Patel D K, et al.Investigation of the biotransformation of pentachlorophenol and pulppaper mill effluent decolorisation by the bacterial strains in a mixed culture[J].Bioresource Technology, 2008, 99(13): 5703.
[3] Chen Yuancai, Lin Che-Jen, Lan Huixia, et al.Changes in Pentachlorophenol(PCP) Metabolism and Physicochemical Characteristics by Granules Responding to Different Oxygen Availability[J].Environmental Progress & Sustainable Energy, 2010, 29(3): 307.
[4] LAN Hui-xia, YANG Bo, CHEN Yuan-cai.The Degradation of Pentachlorophenol by Micro Aerobic Granular Sludge System, the Main Influence Factors[J].China Pulp & Paper, 2006, 25 (6): 31.藍(lán)惠霞, 楊 波, 陳元彩.降解五氯酚微氧顆粒污泥系統(tǒng)中的主要影響因素[J].中國(guó)造紙, 2006, 25(6): 31.
[5] Lan Huixia, Chen Rui, Ma Ping.Cultivation and characteristics of micro-aerobic activated sludge with weak magnetic field[J].Desalination & Water Treatment, 2015, 53(1): 27.
[6] ZHANG Heng, WANG Chuan-lu, HU Zhen-hua.Effect of pH Impact on Aerobic Activated Sludge Treatment of Wastewater from Middle Section in the Presence of Fe3+[J].China Pulp & Paper, 2015, 34(5): 37.張 恒, 王傳路, 胡振華.Fe3+存在下pH值沖擊對(duì)好氧活性污泥處理制漿中段廢水的影響[J].中國(guó)造紙, 2015, 34(5): 37.
[7] Yi Zhang, Joo Hwa Tay.Physiological and functional diversity of phenol degraders isolated from phenol-grown aerobic granules: Phenol degradation kinetics and trichloroethylene co-metabolic activities[J].Journal of Environmental Management, 2016, 69(3): 34.
[8] Cecilia Lizeth Alvarez-Guzmn, Edén Oceguera-Contreras, José Toms Ornelas-Salas, et al.Biohydrogen production by the psychrophilic G088 strain using single carbohydrates as substrate[J].International Journal of Hydrogen Energy, 2016, 41(19): 8092.
[9] Autenrieth R L, Bonner J S, Akgerman A, et al.Biodegradation of phenolic wastes[J].Journal of Hazardous Materials, 1991, 28(1-2): 29.
[10] Zhu Nanwen, Min Hang, Chen Meici.The study of determination on ttc-dehydrogenase activity[J].China Methane, 1996, 14(2): 3.
[11] Zuriaga-Agusti E, Bes-Pia A, Mendoza-Roca J A, et al.Influence of extraction methods on proteins and carbohydrates analysis from MBR activated sludge flocs in view of improving EPS determination[J].Separation and Purification Technology, 2013, 112(1): 1.
[12] Ye Fenxia, Ye Yangfang, Li Ying.Effect of C/N ratio on extracellular polymeric substances (EPS) and physicochemical properties of activated sludge flocs[J].Journal of Hazardous Materials, 2011, 188(1-3): 37.
[13] Mendoza-Espinosa L, Stephenson T.A review of biological aerated filters (BAFs) for wastewater treatment[J].Environmental Engineering Science, 1999, 16(3): 201.
[14] Li W, Recknagel F.In situ removal of dissolved phosphorus in irrigation drainage water by planted floats: preliminary results from growth chamber experiment[J].Agriculture, Ecosystems & Environment, 2002, 90(1): 9.
[15] Kato Y, Kaminaga J, Matsuo R, et al.TEMPO-mediated oxidation of chitin, regenerated chitin and N-acetylated chitosan[J].Carbohydrate Polymers, 2004, 58(4): 421.
[16] Hendriksen H V, Larsen S, Ahring B K.Influence of a supplemental carbon source on anaerobic dechlorination of pentachlorophenol in granular sludge[J].Appl.Environ.Microbiol., 1992, 58: 365.
[17] Huang Liping, Gan Linlin, Zhao Qingliang, et al.Degradation of pentachlorophenol with the presence of fermentable and non-fermentable co-substrates in a microbial fuel cell[J].Bioresource Technology, 2011, 102(19): 8762.
[18] Li Ping, Liu Junxin.Cometabolic degradation of pentachlorophenol acclimated activated sludge[J].China Water & Wastewater, 2004, 20(6): 35.李 萍, 劉俊新.共代謝基質(zhì)馴化活性污泥降解五氯酚[J].中國(guó)給水排水, 2004, 20(6): 35.
[19] Cui X, Wang H, Lou L, et al.Sorption and genotoxicity of sediment-associated pentachlorophenol and pyrene influenced by crop residue ash[J].Journal of Soils and Sediments, 2009, 9(6): 604.
(責(zé)任編輯:董鳳霞)
Effect of Additional Carbon Concentration on PCP Degradation by Micro-aerobic Magnetic Activated Sludge
LAN Shan-hong1ZHANG Hao2LAN Hui-xia2,3,*MA Ping4
(1.CollegeofChemistryandEnvironmentalEngineering,DongguanUniversityofTechnology,Dongguan,GuangdongProvince, 523808;2.CollegeofEnvironmentandSafeEngineering,QingdaoUniversityofScience&Technology,Qingdao,ShandongProvince, 266042;3.KeyLabofPulpandPaperScience&TechnologyofMinistryofEducationofChina,QiluUniversityofTechnology,Ji′nan,ShandongProvince, 250353; 4.ShandongZhongyanIndustryLimitedLiabilityCompany,Tengzhou,ShandongProvince, 277500)
(*E-mail: lanhuixia@163.com)
Effect of supplemental carbon source concentration on PCP degradation by micro-aerobic magnetic activated sludge was studied, and the micro-aerobic activated sludge without magnetic was used as blank control.The variations of PCP and CODCrremoval efficiencies, the microbial activity and flocculation performance of the activated sludge were researched.The results showed that PCP and CODCrremoval efficiencies of micro-aerobic magnetic activated sludge were 90% and 75% respectively higher than 70% and 65% of the blank control, when the carbon source concentration was 1600 mg/L.The microbial activity and the sludge flocculation performance in the micro-aerobic magnetic activated sludge system were enhanced by the presence of magnetic powders, the highest dehydrogenase activity was 288.5 mg TF/L·h, compared with 198.4 mg TF/L·h of the blank control.
micro-aerobic; magnetic; activated sludge; PCP
2016- 09- 07(修改稿)
廣東省教育廳自然科學(xué)項(xiàng)目(2015KTSCX140);制漿造紙科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助(KF201509);山東省科技重大專項(xiàng)(新興產(chǎn)業(yè))項(xiàng)目(2015ZDXX0403B03)。
蘭善紅先生,博士,教授;主要從事水污染處理技術(shù)的研究。
X701
A
10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.01.008
*通信作者:藍(lán)惠霞,博士,副教授;主要從事水污染處理技術(shù)的研究。