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城市污水常温处理中的新型改良EGSB（膨胀颗粒污泥床）反应器的发展 1.材料和方法 1.6水动力特性 有一种利用锂离子（Li+）的脉冲追踪仪，可以通过锂离子反应器中不同区域内停留的时间来分析水动力特性。在每一次试验中，通过脉冲注射器向进水中注入10mL浓度为10mg/L锂离子溶液，运用电感耦合等离子ICP/脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐AES外加铂金埃尔默奥普玛2100等离子发射光谱仪对污水中锂离子的浓度进行周期性检测。 2 结果和讨论 2.1反应器的性能 1）上升流速（Vup）的影响。对于EGSBc和EGSBm两种反应器，上升流速对污水中COD和CODfilt浓度的影响在图2中有说明。结果表明在EGSBm和EGSBc两种污水中，当上升流速从5.0米/时(阶段3)到10.3米/时（阶段5），CODfilt浓度分别从94.1和97.1毫克/升（阶段1）下降为59.4和71.4毫克/升（阶段5）.两种反应器污水中COD浓度和CODfilt浓度变化趋势大致相同。在较高的上升流速下，通过比较两者污水中COD的浓度，显而易见，EGSBm比EGSBc具有更好的性能和恢复效果。当上升流速从2米/小时（阶段1）到10.3米/小时变化时，两种反应器中SS的浓度分别从18.5和22.2毫克/升上升为60.1和126.5毫克/升。从中我们看出在相同流速下，EGSBm比EGSBc更容易造成生物量的流失。因此，EGSBm具有较好的恢复能力是因为其高污泥浓度的保持能力。 2)水力停留时间的影响。水力停留时间对EGSBm和EGSBc两种反应器中污水中COD和CODfilt浓度的影响可以在图3中看出来。结果显示，在EGSBm反应器中，当水力停留时间从6降为2小时时，COD和CODfilt浓度分别从119.7毫克/升和94.1毫克/升（阶段1）下降为104和82.6毫克/升（阶段7）。当水力停留时间降为1小时后，EGSBm和EGSBc两者中COD和CODfilt浓度都有上升趋势。但是，EGSBm有更好的基质清除效果，主要是因为它具有改进了的水循环结构。 在EGSBm和EGSBc两种反应器中，挥发性脂肪酸的平均浓度分别从28和31克/升（阶段6，水力停留时间4小时）上升为42和65克/升（阶段7，水力停留时间2小时）。这就意味着在低水力停留时间内，EGSBm比EGSBc更能有效利用挥发性脂肪酸来产生甲烷气体。 3）有机负载率的影响。在两种反应器中，有机负载率对COD和CODfilt浓度的影响如图4。当有机负载率由7.2（阶段8）突然降为1.2千克COD/（立方米*天）（阶段9），EGSBm反应器能维持它的处理效率不变，而EGSBc则发生不同程度的变化。当有机负荷率从1.2（阶段9）又调整到7.2千克COD/（立方米*天）时，在阶段10的初期两种反应器中COD和CODfilt浓度都有明显提高。随后，EGSBm恢复到最初有机去除效率需用10天时间，而EGSBc反应器在20天后任然没能达到最初的有机物去除率水平。显而易见，EGSBm更能有效抵抗有机载荷的变化。 总的来讲，当实验条件发生变化时，EGSBm反应器中COD，CODfilt和SS浓度比EGSBc中的浓度要低得多。即使SS浓度会随上升流速的升高而升高，但EGSBm比EGSBc的生物量流失少。而且在上升流速高达10.3米/小时时，EGSBm反应器中污水COD含量几乎不变。 2.2这幅变形梯度凝胶电泳剖面图显示的是从EGSBm反应器中提取的75天和165天颗粒污泥样本中9-12DNA片段。相比之下，我们可以从处理酸性污水的最初的接种污泥中提取第15号DNA片段。这些DNA片段分布在16S核糖核酸RNA的V3区段内，每个基因片段代表一种微生物种类。 比较了不同污泥样品的变形梯度凝胶电泳（DGGE）剖面图，结果表明,带1、2、3、4、9、10的接种污泥也存在于第75 天和第165 天 EGSBm污泥样品中,而其他的9个频段内的接种污泥很少见。相反,在EGSBm颗粒污泥的样品中出现了一些新的频段。频段的强度随不同的运行阶段和反应区域而变化。然而,微生物物种的数量在整个反应阶段和反应区域内并没发生明显变化。由于环境的变化,譬如循环比率,水力停留时间（HRT），有机负载率（OLR）和进水质量，微生物会选择性地形成稳定的微生物群落，通过竞争来有效地降解有机污染物。 在EGSBm反应器运行1,45,76和110天，分别检测A、B、C、D四个区域内颗粒污泥直径的变化。记录数据如图6。在第1天，接种污泥的直径均匀地分布在0.8-2毫米的范围内。在第45和76天，大部分颗粒污泥的直径分布在0.6-2毫米范围内，而A和B区域也有一少部分颗粒污泥的直径分布在0.01-0.4毫米范围内。在第110天，颗粒污泥的直径逐渐地变大。2.3 水动力特性