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    活性污泥工藝是目前應(yīng)用*廣泛的廢水生物處理技術(shù), 它利用活性污泥(微生物聚集體)去除水中的各種污染物.活性污泥法廢水處理工藝中, 二沉池內(nèi)的活性污泥通過絮凝和沉淀實現(xiàn)泥水分離, 是決定出水水質(zhì)、保證廢水處理構(gòu)筑物內(nèi)持有穩(wěn)定數(shù)量微生物的關(guān)鍵步驟之一.然而, 活性污泥不能有效絮凝形成大、密實、強度高的污泥絮體幾乎是每個污水處理廠都可能遇到且難以快速解決的問題.河南樂邦凈水廠家研究表明在水中投加適量陽離子如：陽離子聚丙烯酰胺，Ca2+、Mg2+、Fe3+等能夠強化活性污泥的絮凝性能、改善污泥沉降性能, 促進活性污泥微生物多樣性等.
活性污泥絮體主要由細(xì)菌、水、胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)等組成.研究表明EPS在活性污泥的生物絮凝中起著關(guān)鍵作用. EPS與細(xì)菌菌體表面均帶負(fù)電荷, 金屬陽離子如Ca2+可基于DCB (divalent cation bridging)理論與EPS相互作用, 形成EPS-Ca2+-EPS聯(lián)接物, 構(gòu)成絮體骨架, 促進活性污泥絮體形成與穩(wěn)定.
盡管有許多外源陽離子促進活性污泥微生物自固定化(污泥顆?；?的研究, 這些研究著眼于陽離子投加量、反應(yīng)器工藝參數(shù)、污染物去除性能等方面, 為人們深入理解外源陽離子強化/改進活性污泥絮凝性能的機制奠定了重要的基礎(chǔ).然而, 對于金屬離子如何影響反應(yīng)器啟動期活性污泥沉降性能, EPS產(chǎn)生量、組分變化等鮮有報道.本文在活性污泥反應(yīng)器啟動期, 外源添加Ca2+, 分析Ca2+對活性污泥生物量、沉降性能, EPS含量與組成隨運行時間的動態(tài)變化, 以期為外源Ca2+改進和強化活性污泥絮凝性、提升污水生物處理系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ).
廢水生物處理技術(shù)研究結(jié)論：
(1) 與對照相比, 進水中添加150 mg·L-1外源Ca2+可以明顯促進活性污泥生物量增加、改善污泥沉降性能.運行約28 d, 反應(yīng)器進入穩(wěn)定運行期, 與對照相比, 添加Ca2+的反應(yīng)器活性污泥MLSS、MLVSS分別增加了89.6%、75.6%, SVI降低了47.9%.
(2) Ca2+促進活性污泥微生物分泌更多的胞外多聚物, 相同工況下運行28 d, 進水中加入150 mg·L-1Ca2+的活性污泥EPS比對照活性污泥EPS增加34.7 mg·L-1, EPS中多糖量增加28.8%, 有利于增加細(xì)胞間粘附以及微生物絮凝.
(3) 活性污泥EPS三維熒光光譜和紅外光譜分析表明, 添加150 mg·L-1外源Ca2+改變了EPS組分, 促進多糖及芳香族類蛋白質(zhì)的產(chǎn)生, 有利于活性污泥絮體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及改進活性污泥沉降性能.