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近年来,随着人们对重金属的开发和利用,重金属废水不断增多,重金属污染对我们的环境和身体健康造成了很大的威胁。所以对于重金属废水的治理也越来越受到人们的重视。目前对于重金属污水的处理方法有化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法等。但是这些方法普遍有费用高、效果不佳,还会造成水体再次污染等问题。为降低运行成本和减少二次污染,生物吸附法在重金属污水的处置中得到了一定的应用。生物吸附法具备来源广、投资低、运行费用低、效率高、再生能力强等优势。而目前污水厂存在剩余污泥量大,不易处理的问题,同时剩余污泥是一种生物质废物,利用剩余污泥处置含锌和含铅重金属污水是不错的方式,同时能实现以废治废。但剩余污泥存在沉降性差,吸附重金属后不易分离的缺陷,所以我们需要提高剩余污泥的沉降性,使污泥颗粒化,因为颗粒污泥具备沉降性好和生物量高等优点,所以利用生物除磷颗粒污泥去除污水中的Zn2+和Pb2+不仅能提高去除率,同时使水厂的污泥问题得到改善。在厌氧/好氧交替运行的SBR中,系统处于以颗粒污泥为主,絮体为辅的共存状态,同时除磷体系具有优良的脱氮除磷能力。采用EUB338全菌探针(绿色)与PAOmix探针(红色)对颗粒污泥进行FISH染色分析,颗粒污泥中聚磷菌在全菌中占大多数。在稳定期系统中颗粒的沉降性良好,SVI为52.2 mL/g,MLSS为6830 mg/L,平均粒径为565μm。颗粒中胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)的含量为212.72 mg/g-MLSS,胞外多糖与胞外蛋白质的含量分别为62.16 mg/g-MLSS,176.15 mg/g-MLSS。此外,在一个周期内,生物除磷体系对COD的去除率是80.3%,PO43-P的去除率是98.4%,TN的去除率是77.5%。在生物除磷污颗粒泥吸附Zn2+的试验中,考察了Zn2+浓度、污泥浓度、PH、温度、反应时间和共存离子对Zn2+去除行为的影响。结果表明,生物除磷污泥对100 mg/L的Zn2+的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg.g-1,最佳pH为5,最佳温度为25℃35℃,最佳污泥浓度为1000 mg/L。Zn2+的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡三个过程,符合伪二级动力学方程。对溶液中Ca2+、K+、Mg2+和TP的含量测定,发现Ca2+、K+、Mg2+通过离子交换参与了Zn2+的吸附。对溶液中、胞外聚合物中和细胞中的Zn2+的含量进行测定,发现去除Zn2+的行为还包括胞外聚合物和胞内聚磷菌的作用,Zn2+在细胞内的比例为33.52%。通过傅里叶变换红外光谱分析,去除Zn2+的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团在生物除磷颗粒污泥吸附Pb2+的试验中,考察了Pb2+浓度、污泥浓度、PH、温度、反应时间和共存离子对Pb2+去除行为的影响。结果发现,生物除磷颗粒污泥对100 mg/L的Pb2+的去除率为98.97%,反应所需pH为5,在T为25℃40℃范围内时,对Pb2+的吸附量保持在99.17 mg/L左右,在污泥浓度为1000 mg/L时,去除率达到98.54%。生物除磷颗粒污泥对Pb2+的去除过程是一个先快速去除(015 min),后缓慢去除(1560 min),最后平衡的过程(60240 min),与伪二级动力学方程相吻合。对溶液中Ca2+、K+、Mg2+和TP的含量测定,发现Ca2+、K+、Mg2+与部分Pb2+发生离子交换作对用,参与了Pb2+的去除。通过对溶液中、胞外聚合物中和细胞中的Pb2+的含量进行测定,发现生物除磷颗粒污泥去除Pb2+的行为主要是依赖Pb2+与聚磷菌体内的多聚磷酸盐的作用来完成的,Pb2+在细胞内的比例为80.65%。通过傅里叶变换红外光谱分析,发现参与去除Pb2+的主要官能团为羧基、酰胺III(蛋白质肽键)、磷酰基、磷酸基和硫酸基团。