城镇污水处理工艺中溶解性微生物产物的光谱学特性
2020-05-21孟倩倩李明润丁祥伟
孟倩倩,李明润,丁祥伟,闫 涛,魏 东,2
(1. 济南大学 水利与环境学院,山东 济南 2500222; 2. 安徽国祯环保节能科技股份有限公司,安徽 合肥 230088)
活性污泥法是利用微生物的新陈代谢功能,将污水中的污染物转化为无害物质,使水质得到净化,已成为目前城镇污水和工业废水处理的主要手段之一[1]。污水处理厂常用的工艺和方法主要是厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺、氧化沟工艺和间歇式活性污泥法(sequencing batch reacter,SBR)、生物膜法等。其中A2/O工艺具有较好的同步脱氮除磷的功能,是目前我国城镇污水处理项目建设中的主要工艺[2]。
研究发现,在废水生化处理过程中,出水中除了含有进水中的底物以及生物降解产生的中间产物和最终产物外,溶解性微生物产物(soluble microbial products,SMP)是出水有机物的重要组分。SMP是指微生物正常代谢活动及衰亡过程中所释放出的溶解性有机物[3],其组成较为复杂,目前已知的成分包括富里酸、腐殖质、多糖、核酸、蛋白质等[4]。由于SMP中的某些组分不易甚至难以生物降解[1],同时SMP分子结构容易发生电子诱导和共轭效应,与生物分子作用后毒性增强,对污泥具有生物毒性[5],而且SMP是废水生物处理出水的有机物的主要成分,提高了出水有机物含量,影响出水水质,因此对废水的生物处理及其尾水的深度处理效果产生不利的影响。
近年来,SMP的光谱学表征手段引起了人们的广泛关注,常用的表征方法有荧光光谱法、紫外-可见光谱法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)法和核磁共振法等。其中荧光光谱技术中的三维荧光光谱(3D-EEM)技术不会破坏样品的结构,且灵敏度较高,选择性较好[6],能够对水中有机物的指纹性特征进行识别[7]。……