Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统影响的研究.pdf

山东农业大学
硕士学位论文
Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)对SBR污水生物处理系统影响的研究
姓名:程丽
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:李晓晨
2011-06-11
山东农业大学硕士学位论文
中文摘要
本文采用 SBR 污水处理系统的模拟装置,研究了不同浓度的 Cu2+、Cr6+、Ni2+对
污水生物处理系统的处理效果、活性污泥的生物活性以及污泥微生物的生化反应动力
学的影响。主要得出了以下研究成果:
(1)重金属离子的存在显著影响了出水的浊度(Tur)和电导率(EC)。当 Cu2+
≥5 mg/L、Cr6+≥5 mg/L、Ni2+≥10 mg/L 时,出水浊度和电导率明显升高,且与对照
系统相比,出水浊度的稳定性也明显变差。
(2)重金属离子的存在会抑制 SBR 污泥系统对有机物和氨氮的降解能力,且金
属离子对降解氨氮的好氧自养菌的抑制程度明显高于降解有机物的好氧异养菌。此外,
连续实验中 Cu2+、Cr6+、Ni2+3 种重金属对硝化菌的毒性大小顺序为:Cr6+> Cu2+> Ni2+,
而 3 种重金属对异养菌的毒性大小顺序为 Cu2+> Cr6+> Ni2+,间接说明硝化菌对 Cr6+的
存在比较敏感,而异养菌对 Cu2+的存在更敏感;而批量实验中,3 种重金属离子的毒
性顺序略有不同:Ni2+> Cr6+> Cu2+(硝化菌),Cr6+> Cu2+> Ni2+(异养微生物)。并
且同种重金属对好氧自养菌和好氧异养菌均具有很强的毒性。说明了与连续处理实验
相比,批量实验过重反映了重金属对好氧异养菌的毒性大小而对好氧自养菌毒性的反
应不足。
(3)对比分析Cu2+、Ni2+、Cr6+三种金属离子影响下SBR系统中污泥活性受影响
的程度可知,TTC-ETS在表征Cu2+、Ni2+、Cr6+毒性大小时均具有较高的灵敏性,是表
征重金属毒性大小的灵敏指标。此外,以污泥活性表征的金属毒性大小顺序分别为:
Cr6+ > Cu2+ >Ni2+ (TTC-ETS)Cr6+>Ni2+>Cu2+(INT-ETS),Cu2+>Cr6+>Ni2+(sOUR)。
从上述毒性顺序可以发现:TTC-ETS能够很好的反应硝化菌的活性大小,而sOUR在表
征异养菌活性大小时灵敏性较高。
(4)5mg/L 的 Ni2+、Cu2+和 Cr6+即对基质的比降解速率产生显著的抑制效应,且
随着金属离子浓度的的升高,比降解速率呈逐渐下降的趋势,两者的关系可用对数方
程进行较好的描述。三种金属离子对好氧异养菌和硝化菌的毒性由强到弱的顺序均为:
Ni2+> Cr6+> Cu2+。
关键词:Cu2+;Cr6+;Ni2+;活性污泥;影响

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Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)对 SBR 污水生物处理系统影响的研究
The Effects of Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ) on Activated Sludge in SBR
System
Cheng Li
Directed by Xiaochen
Abstract
The demand quantities of heavy metals (HMs) are increasing with the rapid economic
development. And certain concentrations of HMs are inevitablely discharged into municipal
sewage and ing the burden of wastewater treatment. In the present dissertation, Cu2+、
Cr6+and Ni2+ were selected to investigate the the effect of different HMs on the operation of
the sequencing batch reactors (SBR) process, the biological activity of activated sludge and
the biochemical reaction ics. Main experimental results are listed as following:
(1) The three HMs influenced turbidities and electrical conductivity (EC) of effluent of
SBR systems significa