活性污泥微生物厌氧和好氧毒性研究

北极星环保网讯:酚类物质是工业废水中常见的有毒污染物，大多城市污水处理厂收纳各种工业废水，酚类有机物进入污水处理厂生化处理系统后会伤害活性污泥菌体的细胞膜，对微生物产生抑制与毒害作用，影响污水处理厂的正常运行。因此有必要研究确定废水中这些有机污染物对活性污泥的抑制阈值，以控制其在进水中的含量，最大限度地减少此类有毒物质对污水处理厂的冲击。

2，4-二叔丁基苯酚是某污水处理厂检出的含量较高的一种有机污染物，其是精细化工产品的重要中间体。2，4-二叔丁基苯酚对某些植物和土壤微生物均可产生显著影响，但是有关2，4-二叔丁基苯酚对活性污泥微生物毒性抑制的研究国内外未见报道。因此笔者通过厌氧产甲烷和活性污泥呼吸抑制试验来分别研究不同质量浓度的2，4-二叔丁基苯酚对活性污泥微生物的厌氧毒性和好氧毒性，以期为污水处理厂的稳定运行和对进水水质的管理要求提供理论支持。

1材料与方法

1.1实验材料

2，4-二叔丁基苯酚(质量分数为99.5%)，百灵威科技有限公司;好氧活性污泥取自石家庄某污水处理厂氧化沟曝气池;厌氧接种污泥取自上述污水厂厌氧反应池。

1.2实验仪器

3K-15型高速冷冻离心机，美国SIGMA公司;ProODO溶解氧测定仪，美国YSI公司;HJ-6型磁力加热搅拌器，常州国华电器有限公司;曝气装置、厌氧产甲烷装置，自制。

1.3厌氧产甲烷实验

(1)实验用水。由超纯水、葡萄糖、营养液和微量元素(成分见表1)混合配制，配制时每克COD加入营养液和微量元素各1mL。

(2)实验装置。厌氧产甲烷实验装置如图1所示。

图1厌氧毒性实验装置

分别选用容积为500mL的医用葡萄糖瓶作为反应瓶和碱液吸收瓶，瓶口用医用橡皮塞密封。采用恒温水浴锅加热，温度控制在35℃左右。经过厌氧消化，反应瓶中的有机物被降解产生甲烷和二氧化碳气体，气体沿导管进入装有0.1mol/LNaOH溶液的吸收瓶，二氧化碳被吸收，甲烷存留在碱液吸收瓶中，采用排水法测定甲烷产生量。

(3)实验操作。取一定量离心洗涤过的接种污泥加入500mL反应瓶中，然后加入一定量的葡萄糖、营养母液、微量元素和受试物，用超纯水定容至500mL混匀，使反应液的COD为1000mg/L、污泥VSS为1500mg/L，并加入适量NaHCO3调节瓶内反应物的pH至7.0左右。实验以不含有毒物质的葡萄糖培养液为对照样，故对照样不加受试物，其他组成与受试样相同，测定条件也完全相同。

向各反应瓶中通入CH4，排走体系中的O2，从而使反应瓶内达到厌氧条件。同时可使CH4在反应液体中达到饱和，减少实验系统误差。按图1连接好管路，并在管路上安装单向阀，防止碱液倒吸进入反应瓶影响微生物活性。密封瓶口，将反应瓶置于恒温水浴中，计时启动实验。每24h记录各反应瓶不同时刻的甲烷产量，每次读数后摇动反应瓶，使基质与厌氧污泥充分接触。实验测定时间为5d。

(4)分析方法。厌氧毒性即是确定某种有毒物质在一定浓度下使厌氧污泥中甲烷菌的产甲烷活性下降的程度。有毒物质对甲烷菌的抑制强度用相对活性(RA)来表示，可用式(1)计算。

式中：Vt——t时刻受试样的甲烷累计产量，mL;

V对照——t时刻对照样的甲烷累计产量，mL。

RA为75%～95%表示轻度抑制，40%～75%表示中度抑制，<40%表示重度抑制。RA数值的高低可反映出甲烷菌受有毒物质的抑制程度，RA越大表示毒性越小，RA越小则毒性越大。

实验数据用Origin8.5软件处理，通过Logistic模型方程拟合得到质量浓度对相对活性的曲线，据此来定量表征2，4-二叔丁基苯酚对厌氧微生物的毒性，并结合式(1)评价不同质量浓度的2，4-二叔丁基苯酚对厌氧微生物的抑制程度。

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