PVA-硼酸法处理生活污水最佳包埋条件的实验研究
(内蒙古建筑职业技术学院 市政工程系，内蒙古 呼和浩特 010050)
摘 要： 文章利用生物固定化法(PVA—硼酸法)处理生活污水，通过正交实验研究，得出了PVA-硼酸 法处理生活污水固定化微生物的最适宜的条件。
关键词：固定化微生物；生活污水；包埋条件
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2009)09—0118—02
固定化细胞技术是用化学或物理的手段将游离细胞定位于限定的空间区域，并使其保持活性 ，反复利用的方法。研究和应用表明〔1〕，固定化微生物技术，具有微生物密度高 、反应速度快、耐毒害能力强、微生物流失少、产物分离容易、处理设备小型化等优点。固 定化微生物技术在化工、医药等行业的成功应用，引起了许多学者对活性污泥固定化的重视 〔2〕。笔者以校园生活污水为处理对象，通过试验研究确定PVA-硼酸法包埋活性污 泥的最佳包埋条件。
1 实验材料与实验装置
1.1 实验材料
研究中用到的活性污泥取自于兰州雁儿湾污水厂二沉池，其他材料均为化学纯。
1.2 实验废水水质
实验采用兰州交通大学居民区生活污水，其水质情况如表1所示：
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1.3 固定化生物膜的制备
先将浸泡了24h的聚乙烯醇用恒温水浴锅在90℃左右完全溶解后，冷却到40℃左右，得到一 定浓度的溶液，将活性污泥离心浓缩(3000r/min)15min，用生理盐水洗涤并离心2次，称取 一定量的浓缩污泥，加入所需质量的活性炭后，充分吸附几分钟。按照活性污泥与载体溶液 的质量比，称取一定量的载体溶液，与浓缩的活性污泥混合搅匀使污泥在材料中均匀分布， 将混合物均匀涂于网格塑料片上，然后将塑料薄片浸泡在交联剂中交联固定一定时间。取出 后分别用蒸馏水和生理盐水各冲洗2次，浸泡在废水中备用，这就是我们制备的固定化生物 膜，以下称PVA生物膜。为了消除酸性环境对PVA生物膜活性的影响，进行交联时用Na2CO 3溶液将交联剂溶液调至pH为6.7左右〔3〕。
1.4 反应装置
如图1所示，反应器是由长、宽、高分别为10cm、10cm、 15cm的有机玻璃制成的长方体， 有效容积为1L。
2 实验方法及结果
影响固定化包埋技术效果的因素有：主要包埋剂的浓度，污泥的包埋量，交联剂的浓度，交 联反应时间等等，而包埋剂的浓度、污泥的包埋量和交联时间又是这些因素中的主要影响因 素〔4〕。为确定聚乙烯醇作为载体材料，含2%CaCl2的饱和硼酸作为交联剂的包埋 和交联联合固定化的最佳条件，在初步研究的基础上，参考相关资料〔5〕，以PVA的 浓度(A)、浓缩污泥与PVA溶液的质量比(B)、交联时间(C)为影响因素，每个因素选取3个水 平，按表3进行正交实验，以确定最佳的固定化条件。
反应器中放置3片经活化的生物膜，一次进水，连续曝气10h，静置1h后取样。进水CODcr浓 度保持484mg/L，以CODcr的去除率作为指标进行考核，具体的实验结果见表2和图2。
由表2可以看出，在所选的3个影响因素中，交联时间的极差最大，其 次是聚乙烯醇(PVA )溶液的浓度，最后是污泥与PVA溶液的质量比，由此，PVA生物膜对CODcr去除率的影响由 大到小排列是：交联时间>聚乙烯醇溶液浓度>污泥与PVA溶液的质量比。而最佳处理效果的 方案是第4号实验
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