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不同碳磷比条件下污泥中胞内存储物质的红外光谱解析

毛钦焱  
【摘要】:在水体的富营养化过程当中,磷元素扮演着重要角色,在相对较低浓度条件下,亦可能引起富营养化,因此对磷元素去除的研究就显得非常重要。本文在不同的碳磷比条件下运行了两组SBR反应器。先用化学方法测量污泥的胞内储存物质,再用傅里叶变换中红外光谱仪获取胞内聚合物的光谱信息,建立它们的线性关系,以期提出一种快速分析污泥胞内聚合物的分析方法。主要结果如下: (1)在厌氧好氧交替运行的两组SBR反应器中,进水COD均为400mg/L,进水中正磷酸盐的含量分别为40mg/L和4mg/L。高磷废水的反应器中除磷率为90%左右,分解有机物的能力也较强,COD的去除率达到86%;低磷废水反应器的出水中,正磷酸盐的含量很低,COD的去除率达到90%。 (2)活性污泥在厌氧阶段吸收乙酸钠后,均主要以PHB的形式存储在细胞内,在反应器的各个阶段中高磷进水反应器污泥中的PHB含量均低于低磷进水反应器污泥中的PHB含量;在厌氧阶段末期,含量最高,分别占活性污泥质量的13.4%和15.6%,在好氧阶段,PHB又被当成能量或者碳源被消耗,等到曝气结束后,仅占活性污泥质量2.8%和4.3%。糖原和多聚磷酸盐在反应器的整个运行周期中,呈现出了先下降后上升的趋势。 (3)活性污泥位于1740cm-1处的红外峰主要是聚β羟基烷酸酯贡献的;位于1045cm-1处的红外峰主要是糖原贡献的;位于890cm-1处的红外峰主要是多聚磷酸盐贡献的。 (4)用Origin软件处理污泥的中红外光谱图,应用高斯拟合方法可以分离聚磷、糖原和PHB的红外峰并获得它们各自的积分面积。分别以聚磷、糖原和PHB的相对峰面积为纵坐标,它们的化学分析数据为横坐标,发现它们的相关系数分别为0.971、0.954和0.966,可以说明用这两种方法得到的结果线性关系是比较好的。


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