為了篩選出一種既能提高常規(guī)活性污泥系統(tǒng)的除污效能,又能加強(qiáng)其抗沖擊負(fù)荷能力的方法,考察了投加沸石粉的活性污泥系統(tǒng)對石化廢水COD和氨氮的強(qiáng)化去除效果,研究了污泥絮體的性狀和結(jié)構(gòu)以及微生物DNA的多樣性,探討了沸石強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)對污染物去除的機(jī)理。
天然沸石比表面積大,孔徑均勻,會(huì)產(chǎn)生超孔效應(yīng)并具有優(yōu)良的選擇吸附和分子篩功能。斜發(fā)沸石是一種高硅沸石,具有典型的鋁硅籠式結(jié)構(gòu),超孔效應(yīng)更強(qiáng)。此沸石對Cs+、NH4+和K+均具有較高的選擇交換性,因而可用于城市生活污水或一般工業(yè)廢水的處理。
定期采集進(jìn)、出水水樣,測定COD、BOD5、NH4+-N、TN、SS等指標(biāo);對污泥樣品測定SV30、SVI、AUR(硝化耗氧速率)等。對生物處理系統(tǒng)中的微生物多樣性采用結(jié)合隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性的方法進(jìn)行分析,采樣時(shí)間分別為開始和投加沸石后一周,投加沸石粉對COD去除效果,投加沸石粉對于小試活性污泥曝氣池的COD去除率有明顯的提高,投加50mg/L的沸石不僅COD平均去除率比實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)高10%,而且可使COD去除率變得穩(wěn)定。
另外,由于沸石對氨氮的吸附,另一方面可能是投加沸石為硝化和反硝化細(xì)菌的生長提供了理想的載體,使其作用和功能增強(qiáng)。若單純強(qiáng)化氨氮的去除和轉(zhuǎn)化,以投加沸石粉50mg/L為宜,而對TN的去除則投加25mg/L和50mg/L沸石粉的效果相近。
沸石的投加改善了污泥的性狀,使得曝氣池內(nèi)污泥的沉降性能提高。在兩種沸石投量下,活性污泥的AUR都隨時(shí)間逐漸增加,說明沸石對硝化細(xì)菌有吸附作用,吸附的硝化細(xì)菌數(shù)量隨時(shí)間延長而增加。硝化細(xì)菌在沸石表面的大量生長,是曝氣池中氨氮轉(zhuǎn)化效率提高的重要原因。
通過數(shù)據(jù)可知,投加沸石使得活性污泥微生物多樣性增加,提高了微生物的均勻度和豐富度,這些指標(biāo)的變化表明活性污泥生態(tài)系統(tǒng)功能的提高,該結(jié)果也進(jìn)一步說明了投加沸石能改善活性污泥生態(tài)系統(tǒng)的功能,提高系統(tǒng)對污染物的去除能力。