【谷騰環保網訊】好(hao)氧(yang)顆(ke)(ke)粒污泥(ni)(ni)(aerobicgranularsludge,AGS)是微(wei)生物(wu)在好(hao)氧(yang)環(huan)境中(zhong)自凝聚形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)形狀規則、結(jie)構(gou)緊密的(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)粒狀活性(xing)污泥(ni)(ni)。相比傳統(tong)好(hao)氧(yang)工藝,具有更好(hao)的(de)(de)(de)(de)沉降性(xing)能、污染(ran)物(wu)去除(chu)能力以(yi)及(ji)對(dui)金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)吸附能力等,具有廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用前景,而AGS的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)所需時間(jian)較(jiao)長是工程應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)一大挑戰,其(qi)造粒機(ji)理(li)也(ye)成(cheng)(cheng)為了(le)國(guo)內外學者研究的(de)(de)(de)(de)熱點。諸(zhu)多研究表明(ming),金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)對(dui)AGS造粒有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,能夠加快(kuai)污泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng),促進胞外聚合物(wu)(extracellularpolymericsubstance,EPS)的(de)(de)(de)(de)分(fen)泌,改變(bian)(bian)活性(xing)污泥(ni)(ni)微(wei)生物(wu)結(jie)構(gou)等。而AGS技術也(ye)已經應(ying)(ying)用于(yu)紡織(zhi)、電(dian)鍍、皮(pi)革、電(dian)池制備、電(dian)器產生、采礦等各類含有金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)廢水中(zhong),同時也(ye)取得(de)了(le)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)效果。目前,針(zhen)對(dui)具體種(zhong)類金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)對(dui)好(hao)氧(yang)污泥(ni)(ni)造粒的(de)(de)(de)(de)影(ying)響已有相關(guan)研究,但缺少(shao)金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)對(dui)AGS影(ying)響的(de)(de)(de)(de)綜合分(fen)析。本(ben)文(wen)總結(jie)了(le)常見金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)對(dui)AGS造粒及(ji)穩定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,分(fen)析了(le)造粒機(ji)理(li)以(yi)及(ji)微(wei)生物(wu)群落的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化情況,旨在為金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子(zi)加快(kuai)AGS造粒以(yi)及(ji)對(dui)顆(ke)(ke)粒穩定(ding)性(xing)影(ying)響提供理(li)論依據。

1金屬陽離子對造粒的影響

金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)通過影響靜電作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)直接(jie)影響細菌黏附,在絮(xu)體(ti)污(wu)泥(ni)(ni)形(xing)成顆粒(li)污(wu)泥(ni)(ni)上(shang)起著不(bu)可(ke)或缺的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)呈(cheng)不(bu)同(tong)(tong)(tong)價態(tai)(tai),對(dui)(dui)(dui)微生物附著有(you)不(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)影響。不(bu)同(tong)(tong)(tong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)參與顆粒(li)污(wu)泥(ni)(ni)內部生理生化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也(ye)不(bu)同(tong)(tong)(tong)。如(ru)(ru)表(biao)(biao)1所示,歸納了幾種(zhong)可(ke)以加快AGS形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi),包括金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)投加量(liang)、進(jin)水水質(zhi)、接(jie)種(zhong)污(wu)泥(ni)(ni)以及反應(ying)器類型等。不(bu)同(tong)(tong)(tong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)在相(xiang)同(tong)(tong)(tong)濃(nong)(nong)度(du)(du)條件下對(dui)(dui)(dui)絮(xu)體(ti)污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)促(cu)進(jin)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)不(bu)同(tong)(tong)(tong),如(ru)(ru)Ca2+、Mg2+;相(xiang)同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi),在不(bu)同(tong)(tong)(tong)濃(nong)(nong)度(du)(du)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)下,對(dui)(dui)(dui)絮(xu)體(ti)污(wu)泥(ni)(ni)造粒(li)影響也(ye)有(you)差異(yi),如(ru)(ru)Zn2+、Mo6+;同(tong)(tong)(tong)一種(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)在不(bu)同(tong)(tong)(tong)價態(tai)(tai)時,對(dui)(dui)(dui)絮(xu)體(ti)污(wu)泥(ni)(ni)造粒(li)也(ye)有(you)不(bu)一樣的(de)(de)(de)(de)(de)影響作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),如(ru)(ru)Fe3O4、Fe2+、Fe3+。根(gen)據表(biao)(biao)1,許多金(jin)(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)(yang)離(li)(li)(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)促(cu)進(jin)污(wu)泥(ni)(ni)造粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗均在序批式(shi)反應(ying)器(sequencingbatchreactor,SBR)反應(ying)器中進(jin)行,SBR具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)沖擊負荷能力,大多數(shu)AGS都是在SBR中培養出來的(de)(de)(de)(de)(de)。

1.1常見的金屬陽離子(Ca2+、Mg2+)

Ca2+、Mg2+是最常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)好(hao)(hao)氧(yang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)造(zao)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬陽(yang)離子,且(qie)在(zai)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)造(zao)粒中發(fa)揮(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用不同。在(zai)培養(yang)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒污(wu)(wu)泥(ni)(ni)過程中,添(tian)加(jia)(jia)Ca2+更(geng)(geng)有(you)利于(yu)(yu)(yu)縮短活性(xing)(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進程,顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒污(wu)(wu)泥(ni)(ni)結(jie)構(gou)更(geng)(geng)緊密,形(xing)狀(zhuang)較(jiao)為(wei)規則(ze),并且(qie)粒徑也較(jiao)大,具有(you)更(geng)(geng)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉降(jiang)性(xing)(xing)(xing)能(neng),表現(xian)出更(geng)(geng)優越的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理特性(xing)(xing)(xing)。另外,添(tian)加(jia)(jia)Ca2+形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS中含(han)(han)有(you)高(gao)含(han)(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多糖(polysaccharide,PS),可(ke)以形(xing)成(cheng)黏性(xing)(xing)(xing)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒。早有(you)研究(jiu)表明(ming),添(tian)加(jia)(jia)Mg2+后AGS造(zao)粒更(geng)(geng)快且(qie)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)更(geng)(geng)緊密、沉降(jiang)性(xing)(xing)(xing)更(geng)(geng)好(hao)(hao)、胞(bao)外PS含(han)(han)量更(geng)(geng)高(gao)。劉倩倩研究(jiu)Mg2+對(dui)AGS培養(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)時發(fa)現(xian),添(tian)加(jia)(jia)Mg2+能(neng)夠促進微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)和PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng),但對(dui)蛋白(bai)質(protein,PN)沒有(you)明(ming)顯影響(xiang)。關于(yu)(yu)(yu)Mg2+對(dui)EPS中PN和PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),Sajjad等得出了不一樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論,添(tian)加(jia)(jia)Mg2+則(ze)獲得了高(gao)含(han)(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PN,產生(sheng)(sheng)更(geng)(geng)致密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒污(wu)(wu)泥(ni)(ni)。Mg2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)使得成(cheng)熟(shu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒中微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)群落更(geng)(geng)加(jia)(jia)豐富,底物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)能(neng)力(li)更(geng)(geng)強,且(qie)對(dui)EPS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)有(you)更(geng)(geng)積極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。總體來說,不管是單(dan)獨(du)添(tian)加(jia)(jia)Ca2+或者Mg2+都會促進污(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)造(zao)粒過程,促進PS和PN的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增長(chang)(chang)。在(zai)成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒中,Ca2+主要分布(bu)在(zai)外圍,而Mg2+主要分布(bu)在(zai)內部。添(tian)加(jia)(jia)Mg2+更(geng)(geng)有(you)利于(yu)(yu)(yu)細胞(bao)核的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng),而添(tian)加(jia)(jia)Ca2+更(geng)(geng)有(you)利于(yu)(yu)(yu)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長(chang)(chang)和結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定。且(qie)在(zai)相同質量濃(nong)度(40mg/L)條(tiao)件下,Ca2+比Mg2+促進造(zao)粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度更(geng)(geng)快。

值得(de)注(zhu)意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是,雖然Ca2+、Mg2+已被證實可(ke)(ke)以(yi)促進(jin)(jin)污(wu)泥(ni)(ni)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li),但離子(zi)濃(nong)度(du)對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響也不(bu)(bu)可(ke)(ke)以(yi)忽視,濃(nong)度(du)過(guo)高(gao)(gao)可(ke)(ke)能(neng)(neng)帶來負面效應。Jiang等發現,100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+條件下(xia)培養(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)形(xing)成時(shi)間比不(bu)(bu)加Ca2+縮短了(le)16d,100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+加快了(le)污(wu)泥(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成。但Ca2+濃(nong)度(du)并(bing)非(fei)越(yue)高(gao)(gao)越(yue)好(hao),過(guo)高(gao)(gao)會破壞(huai)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)內部環境。顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)內Ca2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)隨外(wai)界Ca2+增(zeng)加而增(zeng)加,顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)溶解氧和(he)基(ji)質傳遞主要(yao)靠(kao)擴散運輸(shu),傳質阻力(li)受到(dao)無機物(wu)(wu)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,過(guo)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無機物(wu)(wu)容易破壞(huai)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)內環境從而使(shi)(shi)得(de)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)中(zhong)(zhong)心形(xing)成死區,使(shi)(shi)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)難(nan)以(yi)形(xing)成。因此,Ca2+需控制在適宜濃(nong)度(du),才(cai)能(neng)(neng)更(geng)好(hao)維持顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定。研(yan)究發現,10mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mg2+比100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mg2+對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)促進(jin)(jin)作用(yong)更(geng)加明顯,平(ping)均粒(li)(li)(li)徑更(geng)大(da)。Ca2+、Mg2+有助于豐富顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)多(duo)樣性(xing)(xing)(xing),但高(gao)(gao)濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+、Mg2+可(ke)(ke)能(neng)(neng)會抑制微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)酶(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing),考慮對(dui)活(huo)性(xing)(xing)(xing)污(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)氫酶(mei)活(huo)性(xing)(xing)(xing)和(he)比耗(hao)氧率等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,Mg2+質量(liang)濃(nong)度(du)在5～20mg/L時(shi)對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)活(huo)性(xing)(xing)(xing)有促進(jin)(jin)作用(yong)。另(ling)外(wai),大(da)多(duo)數AGS造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)都是在試驗規(gui)模中(zhong)(zhong)進(jin)(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),使(shi)(shi)用(yong)真實廢水(shui)(shui)(shui)快速好(hao)氧造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)是反應系統一大(da)挑戰。在實際廢水(shui)(shui)(shui)處理中(zhong)(zhong),Liu等使(shi)(shi)用(yong)養(yang)豬廢水(shui)(shui)(shui)迅速培養(yang)出具有優異沉降性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS,其廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)25.4mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+對(dui)好(hao)氧造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)起到(dao)了(le)關鍵的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)促進(jin)(jin)作用(yong),Ca2+加速了(le)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)聚集。不(bu)(bu)同于先進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)再出水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常規(gui)選(xuan)擇壓(ya)模式下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)SBR,Barros等研(yan)究100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+在同時(shi)進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)/出水(shui)(shui)(shui)低選(xuan)擇壓(ya)模式下(xia)SBR對(dui)AGS形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,結果表明,在這種低選(xuan)擇壓(ya)模式(0.92m/h)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia),Ca2+并(bing)不(bu)(bu)會加速顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成,如果Ca2+要(yao)促進(jin)(jin)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li),可(ke)(ke)能(neng)(neng)需要(yao)更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇壓(ya)。目前,大(da)部分研(yan)究都是模擬廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)投入(ru)針對(dui)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+、Mg2+進(jin)(jin)行金屬陽離子(zi)對(dui)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)影響的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究,對(dui)于含有大(da)量(liang)Ca2+、Mg2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際廢水(shui)(shui)(shui)對(dui)污(wu)泥(ni)(ni)造(zao)(zao)粒(li)(li)(li)影響還值得(de)進(jin)(jin)一步探討。

1.2Fe、Fe2+、Fe3+

Fe在一定濃(nong)度(du)(du)下是(shi)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物各種(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)化和生(sheng)(sheng)(sheng)理功能(neng)所必需的(de)(de)(de)(de)營養(yang)素,而(er)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)Fe會抑(yi)制(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)活(huo)性,導致生(sheng)(sheng)(sheng)物處理系統(tong)的(de)(de)(de)(de)故(gu)障。研(yan)(yan)究表明,Fe可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)與(yu)(yu)PN或PS螯合,形(xing)成(cheng)一種(zhong)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)有(you)效地(di)攜帶氧氣的(de)(de)(de)(de)輔酶(mei),這種(zhong)輔酶(mei)還可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)刺激(ji)EPS的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。因此(ci),廢水中的(de)(de)(de)(de)含(han)Fe無機物顯(xian)然有(you)利(li)于(yu)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物聚集的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)速(su)。添加(jia)(jia)(jia)納(na)米(mi)零價(jia)鐵(nZVI)會影(ying)響EPS的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)。AGS分(fen)泌(mi)的(de)(de)(de)(de)松散(san)型胞外(wai)聚合物(looselyboundextracellularpolymericsubstance,LB-EPS)與(yu)(yu)緊密型胞外(wai)聚合物(tightlyboundextracellularpolymericsubstance,TB-EPS)含(han)量(liang)(liang)隨(sui)nZVI投(tou)加(jia)(jia)(jia)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)呈現此(ci)消彼(bi)長(chang)的(de)(de)(de)(de)現象,TB-EPS的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)(jia)更(geng)有(you)利(li)于(yu)提高(gao)(gao)(gao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)絮凝(ning)能(neng)力,相反,LB-EPS不利(li)于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物絮凝(ning)、沉降(jiang)及(ji)脫水。Agridiotis等研(yan)(yan)究發現30mg/L的(de)(de)(de)(de)Fe2+有(you)利(li)于(yu)絲狀絮凝(ning)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)轉化為(wei)致密結構(gou),從而(er)顯(xian)著提高(gao)(gao)(gao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)沉降(jiang)性,有(you)利(li)于(yu)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。持續投(tou)加(jia)(jia)(jia)Fe2+更(geng)有(you)利(li)于(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物質的(de)(de)(de)(de)增長(chang),除了(le)能(neng)形(xing)成(cheng)物理結構(gou)穩定的(de)(de)(de)(de)AGS之外(wai),還表現出對有(you)機物和總磷更(geng)高(gao)(gao)(gao)去除率。Fe2+也能(neng)夠加(jia)(jia)(jia)速(su)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng),但EPS沒有(you)明顯(xian)增加(jia)(jia)(jia)。此(ci)外(wai),低(di)質量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)(2mg/L)的(de)(de)(de)(de)Fe2+更(geng)有(you)利(li)于(yu)AGS中污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物附(fu)著。劉頭水在AGS晶核假(jia)說基礎(chu)上,以(yi)(yi)Fe(OH)3絮體(ti)作為(wei)造粒晶核培養(yang)AGS,低(di)質量(liang)(liang)分(fen)數(3%、5%)的(de)(de)(de)(de)Fe(OH)3絮體(ti)可(ke)(ke)(ke)促(cu)(cu)進(jin)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物活(huo)性,高(gao)(gao)(gao)質量(liang)(liang)分(fen)數(7%)則會抑(yi)制(zhi)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物活(huo)性。也有(you)研(yan)(yan)究表明,Fe3+對AGS的(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)并(bing)(bing)無促(cu)(cu)進(jin)作用,但是(shi)能(neng)夠促(cu)(cu)進(jin)顆(ke)(ke)粒污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)分(fen)泌(mi)EPS并(bing)(bing)影(ying)響污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)形(xing)態,低(di)質量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)Fe3+(1mg/L)可(ke)(ke)(ke)增加(jia)(jia)(jia)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物多樣性,高(gao)(gao)(gao)質量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)(10mg/L)卻抑(yi)制(zhi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)顆(ke)(ke)粒的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)。而(er)磁鐵粉(Fe3O4)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)很(hen)好地(di)促(cu)(cu)進(jin)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)造粒,形(xing)成(cheng)較(jiao)大(da)顆(ke)(ke)粒,沉降(jiang)性能(neng)更(geng)好。

1.3常見的重金屬陽離子(Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr6+)

Cu2+、Zn2+、Pb2+作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)常見的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)金屬,其生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)毒(du)性(xing)大(da)小(xiao)順(shun)序為(wei)Pb2+>Cu2+>Zn2+,3種金屬離(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)加入會(hui)(hui)使得AGS粒(li)徑變小(xiao),其中(zhong)Pb2+對(dui)(dui)污(wu)泥微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)抑制作(zuo)(zuo)(zuo)用最(zui)為(wei)明顯。Pb2+對(dui)(dui)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)性(xing)作(zuo)(zuo)(zuo)用較大(da),目前沒有(you)(you)相(xiang)關Pb2+可以促進(jin)污(wu)泥造(zao)粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)報道。Cu作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長必需的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)量(liang)(liang)元素(su),低質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)(nong)度(du)(0.5～3.0mg/L)的(de)(de)(de)(de)(de)Cu2+可提(ti)高AGS的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)降性(xing)能(neng)(neng),進(jin)水(shui)Cu2+質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)逐步上升(sheng)(0～10mg/L)導致(zhi)(zhi)顆(ke)粒(li)污(wu)泥更致(zhi)(zhi)密,沉(chen)降性(xing)增強(qiang)。值得注意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),Cu2+會(hui)(hui)干擾微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常代謝(xie),導致(zhi)(zhi)脂(zhi)質(zhi)過氧化、PN損傷和酶活性(xing)抑制,從而(er)(er)對(dui)(dui)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)有(you)(you)害(hai)(hai)(hai),而(er)(er)Cu2+對(dui)(dui)顆(ke)粒(li)污(wu)泥穩(wen)定性(xing)和結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用機制尚不清楚。Wei等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)EPS與Zn2+之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)(zuo)(zuo)用,表明了(le)AGS可作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)處(chu)理(li)重(zhong)(zhong)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸附(fu)劑(ji),是(shi)EPS-PN物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)與Zn2+結(jie)合起到了(le)重(zhong)(zhong)要(yao)作(zuo)(zuo)(zuo)用。肖蓬(peng)(peng)蓬(peng)(peng)在研(yan)究(jiu)(jiu)生(sheng)(sheng)(sheng)活廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)中(zhong)Zn2+對(dui)(dui)AGS形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)時(shi)發現(xian),添加0～100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)Zn2+均(jun)可成功培養形(xing)成AGS。1～50mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)Zn2+可以促進(jin)顆(ke)粒(li)形(xing)成,但當質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)(nong)度(du)大(da)于(yu)(yu)(yu)100mg/L時(shi),形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)不穩(wen)定或不能(neng)(neng)形(xing)成顆(ke)粒(li)。而(er)(er)Zheng等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)Zn2+對(dui)(dui)成熟(shu)AGS長期影響(xiang)時(shi)發現(xian),Zn2+會(hui)(hui)影響(xiang)AGS反應系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)去除性(xing)能(neng)(neng),Zn2+質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)(nong)度(du)達到10mg/L就會(hui)(hui)影響(xiang)污(wu)泥形(xing)態,使其結(jie)構松散,污(wu)泥沉(chen)降性(xing)能(neng)(neng)下降,最(zui)終導致(zhi)(zhi)污(wu)泥濃(nong)(nong)度(du)降低。Marques等(deng)也得出相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論,在Zn2+存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)情況下,COD、氮(dan)和磷的(de)(de)(de)(de)(de)去除均(jun)受到負面(mian)影響(xiang)。Cr和Cr3+是(shi)重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)量(liang)(liang)元素(su),而(er)(er)Cr6+是(shi)致(zhi)(zhi)癌物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu),對(dui)(dui)人和其他動(dong)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)以及生(sheng)(sheng)(sheng)態都(dou)造(zao)成危害(hai)(hai)(hai)。鄭曉英等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)不同質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)(nong)度(du)(0、1、3、5、10mg/L)Cr6+對(dui)(dui)AGS穩(wen)定性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。結(jie)果表明,AGS對(dui)(dui)3mg/L以下的(de)(de)(de)(de)(de)Cr6+具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抵御機制,而(er)(er)5mg/L以上Cr6+則嚴重(zhong)(zhong)威脅AGS的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing),使其結(jie)構趨于(yu)(yu)(yu)扁平(ping)化并逐漸解體。同時(shi),Cr6+也可被AGS中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)還原(yuan)成毒(du)性(xing)較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)Cr3+。Yang等(deng)考察了(le)成熟(shu)藻類-細(xi)菌(jun)AGS對(dui)(dui)廢(fei)水(shui)中(zhong)Cr6+的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)吸附(fu)效(xiao)應,發現(xian)藻類-細(xi)菌(jun)AGS上負載的(de)(de)(de)(de)(de)Cr主要(yao)位于(yu)(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)細(xi)胞和礦物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)顆(ke)粒(li)中(zhong),或者不存(cun)在于(yu)(yu)(yu)EPS中(zhong)。暫無研(yan)究(jiu)(jiu)表明Cr6+能(neng)(neng)促進(jin)造(zao)粒(li),而(er)(er)Cr6+的(de)(de)(de)(de)(de)加入甚至對(dui)(dui)成熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)AGS有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)害(hai)(hai)(hai)作(zuo)(zuo)(zuo)用。

1.4其他重金屬陽離子(Mn2+、Mo6+、Cd2+、Ni2+)

Mn2+是細胞長(chang)所需的(de)(de)(de)(de)(de)微量(liang)(liang)元素,有(you)(you)助于微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)(huo)動。以(yi)葡萄糖作為(wei)唯一的(de)(de)(de)(de)(de)碳源時(shi),低質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)Mn2+(10mg/L)可(ke)以(yi)增(zeng)強(qiang)COD和氨(an)氮的(de)(de)(de)(de)(de)去除,并促進(jin)細胞活(huo)(huo)性(xing)和增(zeng)加(jia)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)群(qun)落的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)樣。在(zai)(zai)20mg/LMn2+存(cun)在(zai)(zai)下,造粒(li)過程(cheng)會(hui)(hui)受到(dao)輕微抑制,可(ke)歸因(yin)于接種污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)代(dai)謝不適(shi)應(ying)高(gao)(gao)(gao)濃度(du)(du)(du)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)負面影(ying)響。此外,Mn2+還(huan)可(ke)以(yi)與AGS結(jie)合,形(xing)(xing)成(cheng)Mn-AGS處理其(qi)(qi)他(ta)廢(fei)(fei)水(shui)(shui),He等通過向(xiang)AGS反應(ying)器中(zhong)投加(jia)了10～40mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)Mn2+,40d便形(xing)(xing)成(cheng)了Mn-AGS。形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)Mn-AGS用(yong)以(yi)處理含As3+、Sb3+以(yi)及(ji)Cr6+的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)和有(you)(you)機廢(fei)(fei)水(shui)(shui)。Mo有(you)(you)+2、+4、+6價(jia)3個價(jia)態(tai),其(qi)(qi)氧化(hua)(hua)態(tai)非常容易(yi)發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)。研究發現,1～10mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)Mo6+促進(jin)了AGS的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng),其(qi)(qi)中(zhong)2.5mg/LMo6+的(de)(de)(de)(de)(de)效果更為(wei)明顯,然而添加(jia)25mg/LMo6+形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)不穩(wen)定。當(dang)Cd2+質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)低于1mg/L時(shi),對AGS的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響不大(da);但高(gao)(gao)(gao)于5mg/L時(shi),對AGS有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)毒害(hai)作用(yong);當(dang)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)繼(ji)續增(zeng)加(jia)至40mg/L以(yi)上時(shi),顆(ke)粒(li)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)嚴重(zhong)解體,出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)惡化(hua)(hua),工(gong)藝穩(wen)定性(xing)遭到(dao)破壞。Ni2+廣泛(fan)存(cun)在(zai)(zai)于采礦、冶煉、電鍍、印染等工(gong)業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong),其(qi)(qi)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)大(da)多(duo)高(gao)(gao)(gao)于10mg/L。而印染廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)大(da)量(liang)(liang)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)Cu2+和Ni2+,其(qi)(qi)濃度(du)(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)時(shi)會(hui)(hui)使(shi)得AGS活(huo)(huo)性(xing)顯著下降。0～2mg/LNi2+可(ke)提高(gao)(gao)(gao)AGS活(huo)(huo)性(xing),使(shi)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)結(jie)構更加(jia)緊實,沉降性(xing)能(neng)更好,但質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)(du)過高(gao)(gao)(gao)(>5mg/L)時(shi)會(hui)(hui)嚴重(zhong)影(ying)響污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)系(xi)統,甚至完全抑制某些微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)。相比100mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)Ca2+能(neng)促進(jin)造粒(li),Ni2+超過5mg/L就(jiu)會(hui)(hui)影(ying)響污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)系(xi)統,抑制微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang),這可(ke)能(neng)也跟金(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)離子的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)差異有(you)(you)關,考慮到(dao)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)離子的(de)(de)(de)(de)(de)較強(qiang)毒性(xing),許多(duo)學者在(zai)(zai)投加(jia)金(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)離子促進(jin)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)造粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)試驗中(zhong),更青(qing)睞于輕金(jin)(jin)屬(shu)陽(yang)離子(Ca2+、Mg2+)。

2金屬陽離子對污泥造粒的影響機理

AGS的(de)形成是(shi)一個復雜(za)的(de)過程(cheng),由(you)物理、化學和(he)生物共同(tong)作用(yong)形成。關于好(hao)氧污泥顆粒(li)化的(de)過程(cheng),國內外學者(zhe)做了大量的(de)研(yan)究,但(dan)并無統(tong)一的(de)顆粒(li)化機理。金(jin)屬(shu)陽(yang)離子(zi)對造(zao)粒(li)的(de)影響是(shi)復雜(za)的(de),對于金(jin)屬(shu)陽(yang)離子(zi)促(cu)(cu)進造(zao)粒(li)的(de)機理也尚未統(tong)一。目前(qian)主要(yao)有(you)以下2種被廣大學者(zhe)認可:(1)金(jin)屬(shu)陽(yang)離子(zi)誘導核假說;(2)金(jin)屬(shu)陽(yang)離子(zi)促(cu)(cu)進EPS分(fen)泌。

2.1金屬陽離子誘導核假說

該假說認為(wei)(wei)污(wu)泥(ni)(ni)以進(jin)水(shui)中(zhong)的(de)(de)金屬(shu)離子(zi)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)無機鹽沉(chen)淀(dian)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)誘導核,微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物在誘導核上附著(zhu)生(sheng)(sheng)(sheng)長,最終形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)成(cheng)(cheng)(cheng)熟的(de)(de)顆(ke)粒污(wu)泥(ni)(ni),而誘導核的(de)(de)存在可(ke)以加(jia)(jia)(jia)快污(wu)泥(ni)(ni)好氧顆(ke)粒化的(de)(de)進(jin)度(du),機理如(ru)圖1所示。有研(yan)究(jiu)發現(xian),Ca2+分布在顆(ke)粒污(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)心(xin),證實(shi)了(le)該假說。Ca2+的(de)(de)陽離子(zi)架橋作(zuo)(zuo)用(yong)對AGS的(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)長過程有非常重要的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong),Ca2+作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)誘導核能夠加(jia)(jia)(jia)速(su)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物凝聚(ju),同時在顆(ke)粒表面形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)離子(zi)鍵以及EPS-PS,通過架橋作(zuo)(zuo)用(yong)促(cu)進(jin)細菌凝聚(ju)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)顆(ke)粒。+2價(jia)和+3價(jia)離子(zi)(如(ru)Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+)還(huan)可(ke)以通過中(zhong)和、吸(xi)附與帶(dai)負電荷(he)的(de)(de)細胞(bao)結合以形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物核,促(cu)進(jin)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物聚(ju)集(ji)。因此,許多學(xue)者(zhe)嘗(chang)試在反應系統中(zhong)投加(jia)(jia)(jia)金屬(shu)陽離子(zi)來加(jia)(jia)(jia)快污(wu)泥(ni)(ni)造粒速(su)度(du)。

2.2金屬陽離子促進EPS分泌

EPS是(shi)在(zai)(zai)一定(ding)(ding)(ding)環(huan)境條件(jian)下(xia)由微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(主(zhu)要(yao)是(shi)細(xi)菌(jun)(jun)(jun))分(fen)泌于(yu)體外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一些高分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)聚合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)。EPS可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)黏(nian)附(fu)(fu)單個細(xi)菌(jun)(jun)(jun)細(xi)胞增強(qiang)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)聚集,并促(cu)進(jin)(jin)聚集細(xi)胞形成(cheng)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)。EPS與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)細(xi)胞之間還(huan)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)橋接相(xiang)(xiang)互作(zuo)(zuo)用,疏水相(xiang)(xiang)互作(zuo)(zuo)用和(he)聚合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)纏結(jie)(jie)使細(xi)胞緊密結(jie)(jie)合(he)(he)來誘導細(xi)菌(jun)(jun)(jun)細(xi)胞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)附(fu)(fu)著(zhu),從(cong)而(er)(er)(er)增強(qiang)和(he)促(cu)進(jin)(jin)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)。作(zuo)(zuo)為EPS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分(fen),PN與(yu)(yu)PS在(zai)(zai)促(cu)進(jin)(jin)污泥造粒(li)(li)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)不一樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,PN可(ke)(ke)以(yi)(yi)與(yu)(yu)帶正電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)反應,以(yi)(yi)保護微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)免受(shou)惡劣(lie)環(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),且AGS造粒(li)(li)受(shou)PN影(ying)響(xiang)比PS更(geng)(geng)(geng)大,在(zai)(zai)好(hao)氧顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)和(he)穩定(ding)(ding)(ding)中(zhong)(zhong)起著(zhu)更(geng)(geng)(geng)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)促(cu)進(jin)(jin)作(zuo)(zuo)用,顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最小沉降速(su)度、疏水性、表面(mian)(mian)電(dian)(dian)(dian)荷均(jun)隨(sui)PN含量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而(er)(er)(er)增大。而(er)(er)(er)PS可(ke)(ke)改(gai)善顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)內部黏(nian)附(fu)(fu)性以(yi)(yi)固定(ding)(ding)(ding)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)和(he)有(you)(you)(you)機(ji)質(zhi),防(fang)止生(sheng)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)流失,從(cong)而(er)(er)(er)提(ti)高AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)剛性。PN、PS作(zuo)(zuo)為EPS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分(fen),顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)PN/PS對(dui)(dui)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)性有(you)(you)(you)很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)PN/PS較(jiao)高時(shi)(shi)(shi)能夠分(fen)泌更(geng)(geng)(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)胞外蛋白,能更(geng)(geng)(geng)好(hao)維持(chi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部結(jie)(jie)構(gou),提(ti)高AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)(ding)(ding)性。也(ye)有(you)(you)(you)研究表明,PN/PS在(zai)(zai)2.3～4.5時(shi)(shi)(shi),AGS結(jie)(jie)構(gou)穩定(ding)(ding)(ding)。金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)促(cu)進(jin)(jin)EPS,特(te)別是(shi)PN、PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)泌從(cong)而(er)(er)(er)達到(dao)(dao)促(cu)進(jin)(jin)AGS形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)EPS表面(mian)(mian)有(you)(you)(you)許(xu)多(duo)(duo)官能團(tuan),包括-COO-、磷酸、-NH2和(he)-OH等,EPS被(bei)認為是(shi)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)污泥吸附(fu)(fu)重金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)途徑之一,在(zai)(zai)維持(chi)AGS結(jie)(jie)構(gou)穩定(ding)(ding)(ding)性和(he)機(ji)械(xie)強(qiang)度方(fang)面(mian)(mian)起著(zhu)重要(yao)作(zuo)(zuo)用。相(xiang)(xiang)關研究發(fa)現,金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)會(hui)對(dui)(dui)EPS產生(sheng)影(ying)響(xiang),可(ke)(ke)以(yi)(yi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)EPS橋接細(xi)胞表面(mian)(mian)上帶負(fu)電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基團(tuan)來促(cu)進(jin)(jin)造粒(li)(li)過(guo)(guo)程。金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)與(yu)(yu)細(xi)菌(jun)(jun)(jun)表面(mian)(mian)PS上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)電(dian)(dian)(dian)荷基團(tuan)相(xiang)(xiang)結(jie)(jie)合(he)(he),從(cong)而(er)(er)(er)作(zuo)(zuo)為促(cu)進(jin)(jin)細(xi)菌(jun)(jun)(jun)聚集的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橋梁(liang)。此(ci)外,金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(如Ca2+、Mg2+、K+和(he)Zn2+等)還(huan)通(tong)(tong)過(guo)(guo)降低污泥表面(mian)(mian)EPS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶電(dian)(dian)(dian)特(te)性,誘導EPS生(sheng)成(cheng),從(cong)而(er)(er)(er)有(you)(you)(you)助于(yu)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)間黏(nian)附(fu)(fu),以(yi)(yi)形成(cheng)粒(li)(li)徑較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)。不同濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)對(dui)(dui)EPS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)也(ye)有(you)(you)(you)所不同,顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)污泥中(zhong)(zhong)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較(jiao)高濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EPS可(ke)(ke)以(yi)(yi)結(jie)(jie)合(he)(he)更(geng)(geng)(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi),同時(shi)(shi)(shi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)降低金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒性。以(yi)(yi)Ca2+、Mg2+為例,金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)促(cu)進(jin)(jin)EPS分(fen)泌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)制(zhi)如圖(tu)2所示(shi),金(jin)屬(shu)陽(yang)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)與(yu)(yu)羰基(-C=O-)、-COO-、-NH2、-OH等PN、PS基團(tuan)結(jie)(jie)合(he)(he),促(cu)進(jin)(jin)TB-EPS、LB-EPS分(fen)泌,從(cong)而(er)(er)(er)達到(dao)(dao)促(cu)進(jin)(jin)AGS造粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Mg2+與(yu)(yu)PN基團(tuan)有(you)(you)(you)更(geng)(geng)(geng)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作(zuo)(zuo)用,更(geng)(geng)(geng)容(rong)易與(yu)(yu)PN結(jie)(jie)合(he)(he);而(er)(er)(er)Ca2+通(tong)(tong)過(guo)(guo)與(yu)(yu)-OH、-NH2等基團(tuan)結(jie)(jie)合(he)(he)附(fu)(fu)著(zhu)于(yu)PS上,它們與(yu)(yu)PS結(jie)(jie)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)力小于(yu)PN。LB-EPS包含更(geng)(geng)(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PS,TB-EPS含有(you)(you)(you)更(geng)(geng)(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PN,這也(ye)是(shi)Ca2+分(fen)布在(zai)(zai)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)外圍,而(er)(er)(er)Mg2+分(fen)布在(zai)(zai)顆(ke)(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)內部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因。

其(qi)他金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子也(ye)有類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)機(ji)理,Fe2+可(ke)以作(zuo)(zuo)為橋(qiao)接離(li)(li)子與(yu)EPS形(xing)成(cheng)網絡(luo),也(ye)可(ke)以S2-結(jie)合形(xing)成(cheng)沉淀物(wu)以吸收細胞。此(ci)外Al3+、Fe2+等離(li)(li)子也(ye)可(ke)與(yu)微(wei)生物(wu)或EPS中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)電(dian)基(ji)團(tuan)連(lian)接,在(zai)微(wei)生物(wu)間(jian)起到架橋(qiao)作(zuo)(zuo)用(yong),促進(jin)微(wei)生物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集(ji)。在(zai)AGS反(fan)應(ying)系(xi)統(tong)中,Cu2+質(zhi)量濃度在(zai)0～10mg/L時,PN水平上(shang)(shang)升了(le)13.7%,而PS水平下降了(le)22.3%。而有研(yan)究得(de)出了(le)不一樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論,添(tian)加Cu2+(4mg/L)可(ke)使得(de)EPS中PN與(yu)PS均增加。這可(ke)能(neng)是(shi)由于(yu)重金(jin)屬(shu)離(li)(li)子在(zai)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有機(ji)負(fu)荷(he)條件對(dui)污泥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)有差異,但總體上(shang)(shang)EPS是(shi)增加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Mo6+也(ye)可(ke)促進(jin)EPS-PN的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)泌,在(zai)一定(ding)程度上(shang)(shang),Mo6+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加促進(jin)了(le)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫氫酶活(huo)性,使其(qi)對(dui)有機(ji)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)得(de)到提高。Mn2+由于(yu)對(dui)微(wei)生物(wu)具有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒性作(zuo)(zuo)用(yong),向反(fan)應(ying)系(xi)統(tong)投加Mn2+會(hui)降低污泥造(zao)粒(li)速(su)度,刺激EPS分(fen)泌,導致(zhi)酪氨(an)酸樣(yang)蛋白、色氨(an)酸樣(yang)蛋白和腐(fu)殖質(zhi)樣(yang)物(wu)質(zhi)增加。另外,對(dui)于(yu)成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS,Zn2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)介入(ru)會(hui)使得(de)AGS中EPS中PS/PN增加,表明(ming)成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS對(dui)Zn2+有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)承(cheng)受能(neng)力。Ni2+作(zuo)(zuo)為某些水解(jie)酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激活(huo)劑,適(shi)量Ni2+(0～2mg/L)可(ke)提高相對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)性,刺激微(wei)生物(wu)產生更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EPS,進(jin)而提高成(cheng)熟(shu)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性。不難看出,目前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究已經證實(shi)金(jin)屬(shu)陽離(li)(li)子可(ke)以通(tong)(tong)過影(ying)響(xiang)(xiang)EPS分(fen)泌,尤其(qi)是(shi)對(dui)PN、PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang),進(jin)而影(ying)響(xiang)(xiang)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。然而在(zai)實(shi)際(ji)工業廢水中,通(tong)(tong)常有多種陽離(li)(li)子共(gong)存,濃度范(fan)圍(wei)也(ye)較大(da),目前尚缺少此(ci)類實(shi)際(ji)廢水中陽離(li)(li)子對(dui)AGS長期(qi)穩(wen)定(ding)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)研(yan)究。

其(qi)他金屬陽離(li)子也(ye)(ye)有(you)(you)類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)機理(li),Fe2+可(ke)以作為橋接離(li)子與EPS形成網絡,也(ye)(ye)可(ke)以S2-結(jie)合形成沉(chen)淀物(wu)以吸(xi)收細胞。此外Al3+、Fe2+等離(li)子也(ye)(ye)可(ke)與微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)或EPS中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)電基(ji)團連接,在(zai)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)間起到(dao)架橋作用(yong),促進(jin)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集。在(zai)AGS反應(ying)系統中(zhong)(zhong),Cu2+質(zhi)量濃度(du)(du)在(zai)0～10mg/L時,PN水(shui)平上升了(le)13.7%,而(er)PS水(shui)平下(xia)降了(le)22.3%。而(er)有(you)(you)研究(jiu)得(de)(de)(de)出(chu)了(le)不一樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論,添(tian)加(jia)Cu2+(4mg/L)可(ke)使(shi)(shi)(shi)得(de)(de)(de)EPS中(zhong)(zhong)PN與PS均增(zeng)(zeng)加(jia)。這可(ke)能是(shi)由(you)于重(zhong)金屬離(li)子在(zai)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)機負(fu)荷條件對(dui)(dui)污泥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響有(you)(you)差異,但(dan)總體上EPS是(shi)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Mo6+也(ye)(ye)可(ke)促進(jin)EPS-PN的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分泌,在(zai)一定程度(du)(du)上,Mo6+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)促進(jin)了(le)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫氫(qing)酶活性(xing),使(shi)(shi)(shi)其(qi)對(dui)(dui)有(you)(you)機質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)得(de)(de)(de)到(dao)提(ti)高(gao)。Mn2+由(you)于對(dui)(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)具有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)性(xing)作用(yong),向(xiang)反應(ying)系統投加(jia)Mn2+會降低污泥造粒速度(du)(du),刺(ci)激EPS分泌,導致酪氨酸(suan)樣(yang)(yang)蛋白、色氨酸(suan)樣(yang)(yang)蛋白和腐殖質(zhi)樣(yang)(yang)物(wu)質(zhi)增(zeng)(zeng)加(jia)。另外,對(dui)(dui)于成熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS,Zn2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)介(jie)入(ru)會使(shi)(shi)(shi)得(de)(de)(de)AGS中(zhong)(zhong)EPS中(zhong)(zhong)PS/PN增(zeng)(zeng)加(jia),表明成熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS對(dui)(dui)Zn2+有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)承(cheng)受能力。Ni2+作為某些水(shui)解酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)激活劑(ji),適量Ni2+(0～2mg/L)可(ke)提(ti)高(gao)相對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶活性(xing),刺(ci)激微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)EPS,進(jin)而(er)提(ti)高(gao)成熟(shu)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)。不難看出(chu),目(mu)前(qian)(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)已經證(zheng)實金屬陽離(li)子可(ke)以通過(guo)影響EPS分泌,尤其(qi)是(shi)對(dui)(dui)PN、PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,進(jin)而(er)影響AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成。然而(er)在(zai)實際工業廢水(shui)中(zhong)(zhong),通常有(you)(you)多種陽離(li)子共存,濃度(du)(du)范圍也(ye)(ye)較(jiao)大(da),目(mu)前(qian)(qian)尚缺(que)少此類實際廢水(shui)中(zhong)(zhong)陽離(li)子對(dui)(dui)AGS長期(qi)穩定性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響研究(jiu)。

其(qi)他金(jin)(jin)屬(shu)陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)也(ye)有(you)類(lei)似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)機理,Fe2+可(ke)以(yi)作(zuo)為橋(qiao)接離(li)(li)(li)(li)子(zi)與(yu)EPS形(xing)成(cheng)網絡,也(ye)可(ke)以(yi)S2-結合形(xing)成(cheng)沉(chen)淀物以(yi)吸收細胞。此(ci)外Al3+、Fe2+等離(li)(li)(li)(li)子(zi)也(ye)可(ke)與(yu)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物或EPS中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負電基團(tuan)連接,在(zai)(zai)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物間起到(dao)架橋(qiao)作(zuo)用(yong),促(cu)進(jin)(jin)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集。在(zai)(zai)AGS反(fan)應(ying)系統(tong)中,Cu2+質量濃度(du)在(zai)(zai)0～10mg/L時,PN水(shui)平(ping)上升了13.7%,而(er)PS水(shui)平(ping)下降了22.3%。而(er)有(you)研(yan)究(jiu)得(de)(de)出(chu)了不一(yi)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論,添加(jia)Cu2+(4mg/L)可(ke)使得(de)(de)EPS中PN與(yu)PS均增(zeng)加(jia)。這(zhe)可(ke)能是由于重金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)(li)(li)子(zi)在(zai)(zai)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)機負荷條(tiao)件對(dui)(dui)污(wu)泥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響有(you)差異,但總(zong)體上EPS是增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。Mo6+也(ye)可(ke)促(cu)進(jin)(jin)EPS-PN的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)泌,在(zai)(zai)一(yi)定(ding)程度(du)上,Mo6+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)添加(jia)促(cu)進(jin)(jin)了AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)氫酶活(huo)(huo)性(xing),使其(qi)對(dui)(dui)有(you)機質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong)得(de)(de)到(dao)提高。Mn2+由于對(dui)(dui)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)性(xing)作(zuo)用(yong),向反(fan)應(ying)系統(tong)投(tou)加(jia)Mn2+會(hui)降低(di)污(wu)泥造粒速度(du),刺激(ji)(ji)EPS分(fen)泌,導(dao)致酪氨(an)酸樣蛋白、色(se)氨(an)酸樣蛋白和腐殖質樣物質增(zeng)加(jia)。另外,對(dui)(dui)于成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS,Zn2+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)介入會(hui)使得(de)(de)AGS中EPS中PS/PN增(zeng)加(jia),表明成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)AGS對(dui)(dui)Zn2+有(you)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)承受(shou)能力。Ni2+作(zuo)為某些水(shui)解酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)活(huo)(huo)劑(ji),適量Ni2+(0～2mg/L)可(ke)提高相對(dui)(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶活(huo)(huo)性(xing),刺激(ji)(ji)微生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)EPS,進(jin)(jin)而(er)提高成(cheng)熟(shu)AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)。不難看出(chu),目(mu)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)已經證實金(jin)(jin)屬(shu)陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)可(ke)以(yi)通(tong)過影響EPS分(fen)泌,尤(you)其(qi)是對(dui)(dui)PN、PS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,進(jin)(jin)而(er)影響AGS的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)。然而(er)在(zai)(zai)實際工業廢水(shui)中,通(tong)常有(you)多種陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)共存,濃度(du)范圍也(ye)較大,目(mu)前尚缺少此(ci)類(lei)實際廢水(shui)中陽離(li)(li)(li)(li)子(zi)對(dui)(dui)AGS長期穩定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響研(yan)究(jiu)。

3結語

大(da)部分(fen)二價金屬(shu)陽(yang)離子可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)(jin)(jin)污(wu)泥造(zao)粒(li)(li),如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+等。10mg/L的(de)(de)(de)Mg2+、Cu2+就能有(you)效(xiao)促(cu)進(jin)(jin)(jin)污(wu)泥造(zao)粒(li)(li),Mn2+質量(liang)濃(nong)度(du)超(chao)過(guo)(guo)20mg/L會抑制造(zao)粒(li)(li)過(guo)(guo)程(cheng),Fe2+質量(liang)濃(nong)度(du)達到30mg/L也(ye)能促(cu)進(jin)(jin)(jin)顆(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng),50mg/L的(de)(de)(de)Zn2+可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)(jin)(jin)顆(ke)粒(li)(li)污(wu)泥形(xing)成(cheng)(cheng),但當Zn2+質量(liang)濃(nong)度(du)大(da)于100mg/L時(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)不穩定(ding)(ding)或不能形(xing)成(cheng)(cheng)顆(ke)粒(li)(li)。而Ca2+表現出(chu)更強的(de)(de)(de)促(cu)進(jin)(jin)(jin)造(zao)粒(li)(li)的(de)(de)(de)能力,質量(liang)濃(nong)度(du)高達100mg/L時(shi)也(ye)能有(you)效(xiao)加快污(wu)泥造(zao)粒(li)(li)。另外,低質量(liang)濃(nong)度(du)(小(xiao)于2mg/L)的(de)(de)(de)Ni2+可(ke)提(ti)高AGS活(huo)性,超(chao)過(guo)(guo)5mg/L后會嚴重影響污(wu)泥系(xi)統,甚(shen)至完全抑制某些微生物的(de)(de)(de)生長;而不常見的(de)(de)(de)金屬(shu)陽(yang)離子Mo6+也(ye)能促(cu)進(jin)(jin)(jin)了AGS的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng),但質量(liang)濃(nong)度(du)超(chao)過(guo)(guo)25mg/L形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)污(wu)泥不穩定(ding)(ding)。Pb2+、Cr6+、Cd2+暫未被證明可(ke)以(yi)促(cu)進(jin)(jin)(jin)污(wu)泥造(zao)粒(li)(li),甚(shen)至對成(cheng)(cheng)熟的(de)(de)(de)AGS有(you)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)毒害作用。

金屬陽(yang)離(li)子(zi)對AGS造粒的影響(xiang)機理主要歸結(jie)于2種可能:一方面,微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)以金屬陽(yang)離(li)子(zi)(如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+)為(wei)誘導(dao)核,微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)在核上(shang)附著生(sheng)長,形成成熟(shu)的顆粒污泥,加快(kuai)污泥顆粒化(hua)(hua)的進度;另一方面,金屬陽(yang)離(li)子(zi)會誘導(dao)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)分泌EPS,使EPS-PN、EPS-PS含量發(fa)生(sheng)變化(hua)(hua),從(cong)而進一步(bu)影響(xiang)好氧污泥造粒。

目前,金(jin)(jin)屬陽(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)對(dui)AGS造(zao)粒(li)影(ying)(ying)(ying)響的(de)研究(jiu)主要(yao)以模擬廢水(shui)、投(tou)加單一離(li)子(zi)等(deng)形式展開,針對(dui)實(shi)際(ji)工業(ye)廢水(shui)中的(de)金(jin)(jin)屬廢水(shui)對(dui)AGS造(zao)粒(li)影(ying)(ying)(ying)響的(de)研究(jiu)較少,也存在一定的(de)挑戰。本文通過綜述常見(jian)的(de)幾(ji)種(zhong)金(jin)(jin)屬陽(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)對(dui)AGS造(zao)粒(li)的(de)影(ying)(ying)(ying)響,旨在為研究(jiu)金(jin)(jin)屬陽(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)對(dui)造(zao)粒(li)影(ying)(ying)(ying)響提供一定的(de)參考,后續(xu)可重(zhong)點關注實(shi)際(ji)污(wu)水(shui)中多種(zhong)金(jin)(jin)屬陽(yang)(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)共存對(dui)AGS造(zao)粒(li)以及長期穩定性的(de)影(ying)(ying)(ying)響。

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