Vol.26 No.2 韩剑宏等：常温条件下颗粒污泥处理含铅废水 123· 随着污泥加入量的增大，铅的去除率增大，当颗 120 10 100 粒污泥加入量达到50mL时，去除率达到95%，曲 ◆ 8 880 心 线趋于平缓：污泥加入量继续增大，铅的去除率 6 变化不明显.随污泥量增加，单位污泥所承受的 4 +去除率 首 铅负荷变小，颗粒污泥能在去除铅的同时较好地 0 鲁出水pH值 降解有机物，表现为pH值变化不大但有所增加， 0 0 2 4 6 810 12 在本实验中最后使微生物处于最佳生长状态，维 处理前试水的pH值 持其pH值在6.7~7.0之间. 图2酸度对含铅试水处理效果的影响 Fig.2 Effect of pH on Pb removing rate 2酸度对除铅效果的影响 导作用 实验用水100mL于400mL三角瓶中，分别 用1%NaOH和1%HNO,溶液调节含铅试水的 3 沉降时间对除铅效果的影响 pH,所配制的8个试水样的pH值分别为：3.00， 434,5.32,6.09,7.26,8.67,931,10.0.对每一个试水 取实验用水100mL于400mL三角瓶中，加 样均加入50mL的颗粒污泥按上述方法进行处 入50mL的颗粒污泥，在pH=6.0的条件下搅拌 理，处理后试水的H值和铅的去除率绘制成图 20min,静沉，过滤，不同沉降时间取样检测，测量 2所示的曲线，在pH值为3.0时，铅的去除率较 pH值和残余铅，并计算铅去除率，结果如图3.由 低：当pH值增大到6.5时，铅的去除率由73.6%增 图3可以看出，颗粒污泥对含铅试水中的铅具有 加到95.9%：当pH值为8时，去除率较稳定，保持 快速的去除作用.当沉降时间为l0min时，铅的 在97.7%；当pH值为9时，已超出厌氧微生物所 去除率达到94.6%.随着沉降时间的延长，铅的去 能承受的H值，颗粒污泥减少，导致其去除率下 除率继续提高，当沉降时间超过30min后，去除 降到89.9%. 率提高的速度变缓，当沉降时间为50min时铅的 颗粒污泥是由各类厌氧微生物群体构成的 去除率达到了993%.以后再继续延长沉降时间， 组合体，微生物的生长受许多因素的影响，其中 铅的去除率几乎不再提高，说明此时颗粒污泥内 铅离子的存在会对其产生作用.本实验未加营养 铅的浓度与溶液中的铅浓度基本上处于一种平 液，可以认为微生物始终处于内源呼吸期，微生 衡状态.一个值得重视和需要进一步验证的现象 物开始利用自身体内储存的物质或衰死的菌体 是，当沉降时间在0-70min时，铅的去除率呈下 进行内源代谢以维持生理活动，在此期间，多数 降趋势，当处理时间超过70min时，铅的去除率 细菌进行自身代谢而逐步衰亡，只有少数微生物 又继续提高，80min时达到99.9%.引起这种现象 细胞继续裂埴，活菌体数大为下降，在细菌形态 的原因可能是在60min时，由于铅对微生物的毒 方面，此时也多呈退化状态.在这种条件下，微生 性作用使微生物的活性降低，相应地其固定铅的 物对铅的去除率受pH值影响较明显，pH值与Eh 生化能力也下降.当沉降时间超过70min后，铅 值间也存在一定的关系，Eh还直接影响污泥中细 的去除率又进一步提高，一方面可能是因为做生 菌的生长和污泥的酸化过程，进而影响Pb的去 物能够快速调整自身的适应能力，恢复了活性， 除效果.研究表明，低E值和高pH值有利于 101 7.4 污泥中Pb的再沉淀和有机物的再络合，厌氧处 100 7.2 9 理过程中酸度过大或过小不仅会影响到厌氧菌 98 7.0 的繁殖，还会影响到铅的存在状态，当pH值较高 68 时，水体系中OH浓度增加，使水样中的Pb与 % 一去除率 95 一出水pH值 6.6 OH结合，生成Pb(OH)降低了Pb2,增加了颗粒 94 6.4 污泥对Pb处理的难度，实验结果说明，铅的去 0 2040 60 80 100 除与生物活性密切相关，生物处理和化学效应起 沉降时间min 图3沉降时间对含铅试水处理效果的影响 着非常重要的作用，而不是单纯的物理吸附起主 Fig.3 Effect of sendimental time on Pb removing rate韩剑 宏 等 常温 条件下 颗粒 污 泥 处 理 含铅 废水 恻书田国 ﹃ ‘，入了且 随着 污 泥 加 入 量 的增 大 ， 铅 的去 除率增 大 当颗 粒污泥 加 入量 达 到 时 ， 去 除率达 到 ， 曲 线 趋 于 平 缓 污 泥 加 入 量 继 续 增 大 ， 铅 的去 除率 变 化 不 明显 随污 泥 量 增 加 ， 单 位 污 泥 所 承 受 的 铅 负荷 变 小 ， 颗 粒 污 泥 能在 去 除铅 的 同时较好 地 降解 有 机 物 ， 表 现 为 值 变 化 不 大但 有 所 增 加 在本 实验 中最 后 使微 生物 处 于最 佳 生 长状 态 ， 维 持其 值 在 一 之 间 去除率 出水 值 城︵月 并渔芝邢 酸度对 除铅 效 果 的影 响 实验 用 水 于 三 角瓶 中 ， 分 别 用 和 溶 液 调 节 含 铅 试 水 的 ， 所 配 制 的 个 试 水 样 的 值 分 别 为 ， ， ， ， ， ， ， 对 每 一 个试 水 样 均 加 入 的颗 粒 污 泥 按 上 述 方 法 进 行 处 理 ， 处 理 后 试 水 的 值 和 铅 的去 除率 绘 制 成 图 所 示 的 曲线 在 值 为 时 ， 铅 的 去 除率 较 低 当 值 增 大 到 时 ， 铅 的去 除率 由 增 加 到 当 值 为 时 ， 去 除率 较稳 定 ， 保持 在 当 值 为 时 ， 己超 出厌 氧 微 生 物所 能承 受 的 值 ， 颗 粒 污 泥 减 少 ， 导 致 其 去 除 率 下 降到 颗 粒 污 泥 是 由各 类 厌 氧 微 生 物 群 体 构 成 的 组 合 体 ， 微 生 物 的生 长 受 许 多 因素 的影 响 ， 其 中 铅 离子 的存 在 会对 其 产 生 作用 本 实验 未加 营养 液 ， 可 以认 为微 生 物 始 终 处 于 内源 呼 吸 期 ， 微 生 物 开 始 利 用 自身体 内储 存 的物 质 或 衰 死 的菌 体 进 行 内源 代 谢 以维持 生 理 活 动 在 此 期 间 ， 多数 细 菌 进 行 自身代 谢而 逐 步衰 亡 ， 只 有少数 微 生物 细 胞 继 续 裂 值 ， 活 菌 体 数 大 为下 降 ， 在 细 菌 形 态 方面 ， 此 时也 多呈退 化 状 态 在这 种 条件 下 ， 微 生 物对 铅 的去 除率 受 值 影 响较 明显 ， 值 与 值 间也 存在 一 定 的关系 ， 还 直接影 响污 泥 中细 菌 的生 长 和 污 泥 的酸 化 过 程 ， 进 而 影 响 的去 除效 果 ‘ 研 究表 明〔 ，， 低 值 和 高 值 有 利 于 污 泥 中 的再 沉 淀 和 有 机 物 的再 络 合 厌 氧 处 理 过 程 中 酸度 过 大 或 过 小 不 仅 会 影 响 到 厌 氧 菌 的繁殖 ， 还 会 影 响 到铅 的存 在状 态 当 值较 高 时 ， 水 体 系 中 甘浓 度 增 加 ， 使 水 样 中的 ‘ 与 结合 ， 生 成 ，一 降低 了 ， ， 增 加 了颗 粒 污 泥 对 处 理 的难 度 实验 结 果 说 明 ， 铅 的去 除与 生物 活性 密切 相 关 ， 生物 处 理 和 化 学 效应起 着 非常 重 要 的作用 ， 而 不 是 单纯 的物理 吸 附起 主 处 理 前 试 水 的 值 图 酸 度对 含铅 试 水处 理 效 果 的影响 · 导作用 沉 降 时 间对 除铅 效 果 的影 响 取 实验 用 水 于 三 角 瓶 中 ， 加 入 的颗 粒 污 泥 ， 在 二 的条件 下搅 拌 ， 静沉 ， 过 滤 ， 不 同沉 降时 间取 样 检 测 ， 测量 值 和 残 余 铅 ， 并 计 算铅 去 除率 ， 结果 如 图 由 图 可 以看 出 ， 颗 粒污 泥 对 含铅 试 水 中 的铅 具有 快 速 的去 除作 用 当沉 降时 间为 时 ， 铅 的 去 除率达 到 随着沉 降时 间 的延 长 ， 铅 的去 除率 继 续提 高 ， 当沉 降 时 间超 过 后 ， 去 除 率提 高 的速 度 变 缓 当沉 降 时 间 为 时铅 的 去 除率达 到 了 以后 再 继 续 延 长沉 降时 间 ， 铅 的去 除率几 乎 不 再 提 高 ， 说 明此 时颗 粒 污泥 内 铅 的浓 度 与 溶 液 中 的铅 浓 度 基 本 上 处 于 一 种 平 衡状 态 一个值 得重 视 和 需要 进 一 步验 证 的现 象 是 ， 当沉 降 时 间在 一 时 ， 铅 的去 除率 呈 下 降趋 势 ， 当处 理 时 间超 过 时 ， 铅 的去 除 率 又 继 续 提 高 ， 时达 到 引起 这 种 现 象 的原 因可 能 是 在 时 ， 由于 铅 对 微 生物 的毒 性 作用 使微 生 物 的活 性 降低 ， 相 应 地 其 固定铅 的 生 化 能 力也 下 降 当沉 降 时 间超 过 后 ， 铅 的去 除率 又进 一 步提 高 ， 一 方面 可 能是 因 为微 生 物 能够 快 速 调 整 自身 的适 应 能 力 ， 恢 复 了活 性 二 恻书王国 万 值 凸︸，工 八“， 月‘任‘ 并炎芝刊 沉 降 时 间 图 沉 降 时 间对 含铅试 水处理 效 果 的 影 响 爪