臭氧對剩余污泥破解試驗(yàn)結(jié)果探討

一、臭氧處理對pH的影響

不同臭氧投加時間下，污泥溶液PH的變化情況如圖2所示。隨著臭氧投加時間的增加，污泥溶液的pH逐漸降低，從處理前的6.9降到投加臭氧60min時的5.2。

 根據(jù)王琳等和W eem aes等的研究，臭氧破解了污泥中微生物，并將胞內(nèi)釋放出來的大分子有機(jī)物水解成較小的有機(jī)物，而這些小分子有機(jī)物被臭氧繼續(xù)氧化，形成以羧酸為主的最終產(chǎn)物。且污泥液相中還會出現(xiàn)多種揮發(fā)性脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸、乳酸以及其它一些低分子量有機(jī)物J，使溶液呈弱酸性，從而使pH值略微降低。

二、臭氧處理對污泥液相中蛋白質(zhì)的影響

臭氧處理污泥時，一方面臭氧的強(qiáng)氧化性可使活性污泥中的微生物細(xì)胞壁、細(xì)胞膜破壞分解，使體內(nèi)蛋白質(zhì)、多糖等細(xì)胞內(nèi)含物釋放；另一方面臭氧進(jìn)一步將這些有機(jī)物物質(zhì)礦化，氧化分解為col。隨著臭氧投加時間的增加，污泥上清液中蛋白質(zhì)的含量變化情況如圖3所示。

由圖3可知，隨著臭氧投加時間從0 min增加到60 min，蛋白質(zhì)含量由破解前的8.3 m g／L增加到56．3 m g／L。尤其在臭氧投加時間為0～30 m i n時，蛋白質(zhì)含量的增加較為明顯，溶胞處理后蛋白質(zhì)濃度從8.3 m g／L增加到37.5 m g／L，增幅約為4.52倍，而30～60 m in時增幅為1．5倍。這是由于臭氧與污泥反應(yīng)時，臭氧首先破壞了微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，改變細(xì)胞通透性，使得細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖等物質(zhì)釋放出來，從而使污泥上清液中的蛋白質(zhì)含量增加。而隨后蛋白質(zhì)含量的增加速率變慢，這是由于在此過程中，蛋白質(zhì)的釋放與分解同時存在。隨著臭氧投加時間的增加，蛋白質(zhì)被臭氧氧化分解的速率變快，使得上清液中蛋白質(zhì)含量的增加速率變緩，但是在上清液中仍可檢測出蛋白質(zhì)的含量。同時說明一定臭氧處理時間下，污泥存在最大破解率。

三、臭氧處理對污泥液相UV的影響

U V：是衡量水中有機(jī)污染物指標(biāo)的一項(xiàng)重要控制參數(shù)，它表征在254 nm波長下，對紫外光有較強(qiáng)吸收的芳香族化合物或者含不飽和鍵的有機(jī)物的吸光度。國內(nèi)外許多文獻(xiàn)表明u V與TO C、D O C、COD等有一定相關(guān)性，可間接反映有機(jī)物的污染程度。但檢測TO C的設(shè)備昂貴且成本高，檢測C O D耗時長且藥品消耗量大，將這兩項(xiàng)指標(biāo)用于實(shí)際工業(yè)中比較困難。日本早在1978年就將UV：值列為水質(zhì)監(jiān)測正式指標(biāo)，歐洲也將其作為水廠的去除有機(jī)物效果的監(jiān)測指標(biāo)。且該方法的測定速度快，操作方便，成本低，重復(fù)性好，對特定的水體，用UV考察有機(jī)污染物濃度具有很大的推廣意義。且有研究發(fā)現(xiàn)u V：和CO D回歸分析的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.997 8。

從圖4可知，隨著臭氧投加時間的增加，污泥上清液的u V：呈上升趨勢：臭氧投加時間為20m in時，增加率為22.22％；30min時，增加率為46．2l％；40 m in時，增加率為15.54％。臭氧投加時間在30 m i n以前，UV的增加率較大，其原因是臭氧具有強(qiáng)的溶胞作用。Yasui等的研究表明臭氧可以提高污泥可生物降解性，處理效果好，而且不會影響整個污水處理工藝的水質(zhì)。首先從污泥微生物細(xì)胞的表面開始，破壞了微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，使內(nèi)含物釋放出來，上清液中溶解性有機(jī)物的含量增多，同時水中芳香族化合物或含不飽和鍵的有機(jī)物濃度增加卜墻J。隨后，當(dāng)通臭氧時間增加時，曲線趨于平緩，當(dāng)處理時間為40 r a in時，增加率降為15.54％，這是由于臭氧的強(qiáng)氧化性，一些溶解性有機(jī)物被分解，一些物質(zhì)的不飽和鍵打開、芳香環(huán)氧化斷裂，臭氧對UV的去除效果增強(qiáng)，即臭氧將大分子物質(zhì)分解為小分子，從而提高了污泥可生化降解性。另一方面，臭氧將部分污泥直接氧化為CO、NO；、HO等無機(jī)物。不同臭氧投加時間下，污泥溶液pH的變化情況如圖4所示。隨著臭氧投加時間的增加，污泥溶液的pH逐漸降低，從處理前的6．9降到投加臭氧60 min時的5.2。

四、臭氧處理對污泥形態(tài)的影響

采用顯微鏡對臭氧破解前后污泥進(jìn)行形態(tài)觀察，可以清晰直觀地表現(xiàn)污泥經(jīng)臭氧處理后絮體結(jié)構(gòu)的變化。圖5是不同臭氧處理時間下污泥結(jié)構(gòu)放大100倍的鏡檢照片。由圖5中的(a)可見，污泥在臭氧破解前，在顯微鏡觀察下，污泥顆粒較大，絮體結(jié)構(gòu)較完整，菌膠團(tuán)細(xì)菌占優(yōu)勢，并且可以觀察到鞭毛蟲、鐘蟲等活躍的微生物。而由圖5中的(b)、(c)、(d)可以看出，污泥在臭氧破解后，污泥顆粒變小，原來緊密的絮體結(jié)構(gòu)遭到破壞，污泥絮體趨于。http://www.frameer.com