铜绿微囊藻分泌物对超滤膜污染的影响VIP免费

第3O卷第15期2014年8月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERV01．3ONo．15Aug．2014铜绿微囊藻分泌物对超滤膜污染的影响李磊，张艳，马放，李圭白(1．中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川成都610081；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：通过对实验室培养的铜绿微囊藻及其胞外分泌物进行研究，证实在不同生长阶段胞外分泌物的主要成分均为亲水性的大分子物质(>30ku)。在对分泌物的重要组成物质(碳水化合物和蛋白质)进行分析后发现，其浓度均随藻细胞的生长繁殖而逐渐增加。随着时间的变化，碳水化合物与溶解性有机碳(DOC)的比值逐渐降低，而蛋白质与DOC的比值以及蛋白质与碳水化合物的比值均呈增加的趋势。在采用超滤膜过滤含藻水时，藻细胞浓度及胞外分泌物浓度对膜污染的影响相当明显。藻细胞和腐殖酸间的协同作用，造成了更加严重的膜污染。相比藻液，单独的胞外分泌物能引起更为严重的膜污染现象。关键词：铜绿微囊藻；胞外分泌物；超滤膜；膜污染中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1000—4602(2014)15—0039—05EffectofExtracellularOrganicMatterfromMicrocystisaeruginosaonUltrafiltrationMembraneFoulingLILei．ZHANGYan，MAFang．LIGui．bai(1．SouthwestMunicipalEngineeringDesignandResearchInstituteofChina，Chengdu610081，China；2．SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract：TheMicrocystisaeruginosaanditsextracellularorganicmatter(EOM)culturedinthelaboratorywerestudied，andtheEOMindifferentgrowthphasesshowedhighhydrophilicityandhighmo—lecularweight(morethan30ku)．ByanalyzingtheimportantcomponentsofEOM(carbohydratesandproteins)，itwasfoundthattheirconcentrationsgraduallyincreasedwiththegrowthofalgalcells．Theratioofcarbohydratestodissolvedorganiccarbon(DOC)decreasedwiththechangeoftime，whileboththeratiosofproteinstoDOCandtocarbohydratesincreased．TheconcentrationsofalgalcellsandEOMhadagreatinfluenceonmembranefouling．Thesynergisticeffectofalgalcellsandhumicacidcausedmoreseriousmembranefouling．Incomparisonwiththealgalsolution，theEOMcausedmoreseriousmembranefouling．Keywords：Microcystisaeruginosa；extracellularorganicmatter(EOM)；uhrafihrationmen-brane；membranefouling藻类胞外分泌物的种类和含量对水处理过程有很大的影响。研究证实，蛋白质能够干扰混凝过程，基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07422—005)；国家自然科学基金资助项目(50808051)·39·第3O卷第15期中国给水排水降低混凝效果¨J。Gregor等发现由两种糖醛酸组成的藻酸盐(常用于模拟藻分泌物)对铝离子的作用与腐殖酸接近。而蛋白质和多糖类物质是造成膜污染的主要污染物。因此，分析不同生长阶段藻细胞的生长繁殖特征及其胞外分泌物的种类和含量是十分必要的，对超滤膜工艺的运行也具有十分重要的指导意义。笔者以铜绿微囊藻作为试验对象，研究不同生长阶段的藻细胞生长和代谢特性，以及藻细胞浓度及其分泌物对超滤膜污染的影响。1材料及方法1．1藻种铜绿微囊藻藻种购自中国科学院水生生物研究所，采用BG一11培养基对其进行连续培养，培养温度为20—24℃，光暗比为12h／12h。定期观察藻细胞生长情况并使用平板计数法记录藻浓度变化。1．2试验装置试验装置如图1所示。待处理水从原水箱进入恒位水箱再到达膜反应器，出水通过蠕动泵排出。在反应器底部安装曝气头，曝气量通过气体流量计进行控制。膜组件选用亲水性的聚氯乙烯(PVC)浸没式超滤膜，孔径为0．01Ixm，膜丝内、外径分别为0．85、1．45mm1．腺水箱2．恒位水箱3．反应器4．超滤膜组件5．压力传感器6．蠕动泵7．数据采集系统8．曝气头9．气体流量计1O．空气泵11．排空阀图1试验装置示意Fig．1Schematicdiagramofexperimentalset-up1．3藻细胞及其分泌物的测定1．3．1碳水化合物的测定试验中用葡萄糖作标准物，具体操作步骤：吸取0．...