復(fù)配優(yōu)勢菌用于污水處理及污泥減量的研究
[摘要]從特定活性污泥中篩選優(yōu)勢菌與EM菌復(fù)配，通過正交試驗(yàn)，確定復(fù)配優(yōu)勢菌的最佳投加量，并經(jīng)動態(tài)模型進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明，根據(jù)污水特點(diǎn)添加不同量的復(fù)配優(yōu)勢菌，不僅有效地減少了剩余污泥的產(chǎn)量，而且提高了出水指標(biāo)。
[關(guān)鍵詞]復(fù)配優(yōu)勢菌；活性污泥；污泥減量化
目前，超過90%的城市污水處理采用活性污泥法。隨著污水處理廠的大規(guī)模建設(shè)及運(yùn)行，剩余污泥量相應(yīng)增加。剩余污泥的處理不但會增加污水處理費(fèi)用，還會帶來二次污染，如惡臭、寄生蟲卵、有機(jī)物、重金屬離子等，污染了水資源和土地資源。因此在保證污水處理效果的基礎(chǔ)上，如何減少剩余污泥量是目前研究較多的課題。
北方某污水處理廠采用的是氧化溝處理工藝，利用活性污泥法凈化污水。由于該廠處于工業(yè)區(qū)，污水中70%為工業(yè)廢水，成分復(fù)雜，較難處理，每年污泥排放量在3．0×10 t以上，污泥處理過程中投加的藥劑費(fèi)用為100多萬元，剩余污泥托運(yùn)填埋費(fèi)用近4O余萬元。
前期試驗(yàn)表明[1]，有效微生物菌群(簡稱EM 菌)對污水處理有一定效果，但對污泥減量作用不大。筆者根據(jù)該北方城市污水的特點(diǎn)，把EM菌和優(yōu)勢提取菌進(jìn)行復(fù)配，通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，考察了復(fù)配優(yōu)勢菌不同投加量處理北方某城市污水及減量污泥的效果。
1 復(fù)配優(yōu)勢菌的確定
取北方某污水廠好氧反應(yīng)段活性污泥，采用稀釋傾注法和平板劃線法進(jìn)行菌種分離 ，將分離獲得的2O種菌經(jīng)過復(fù)篩和傳代培養(yǎng)，確定7種性能相對穩(wěn)定的菌種，再通過驗(yàn)證試驗(yàn)選出對污水及污泥處理效果明顯的三種優(yōu)勢菌(記為5 、6 、8 )。
EM菌是由5科1O屬8O多種對人類有益的微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的多功能微生物菌群，是一種新型復(fù)合微生物菌劑。復(fù)配優(yōu)勢菌是將EM菌和3種優(yōu)勢提取菌按一定的比例進(jìn)行復(fù)配得到的。
2 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
2．1 試驗(yàn)材料和分析方法
污水：取自北方某污水處理廠旋流沉砂池(經(jīng)過粗格柵和細(xì)格柵之后)。
活性污泥：取自同一污水廠好氧反應(yīng)段活性污泥。
EM菌：江西天意生物制劑廠生產(chǎn)。
曝氣裝置：BS一410型充氣泵。
分析方法：COD采用標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法測定：TP采用鉬酸銨分光光度法測定：NH 一N采用納氏分光光度法測定；污泥變化由測得的污泥濃度(105 oC烘干稱重法)來衡量。
2．2 試驗(yàn)方法
取某污水處理廠進(jìn)水與曝氣池污泥，參照污水廠實(shí)際運(yùn)行工藝在6個(gè)2 000 mL的大燒杯中按污水1500mL、污泥300mL充分混合，用BS一410型充氣泵進(jìn)行間歇曝氣，即曝氣3 h，靜置5 h，再曝氣3 h，靜置5 h。復(fù)配優(yōu)勢菌投加量見表1。
2．3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
 |
 |
 |
出水指標(biāo)及去除率試驗(yàn)結(jié)果見表2。
由表2可以看出，與不加復(fù)配優(yōu)勢菌相比，投加復(fù)配優(yōu)勢菌后出水水質(zhì)提高，同時(shí)剩余污泥的增加量降低。但是各組復(fù)配菌并不能同時(shí)使污泥減量和出水效果達(dá)到最佳。2號復(fù)配優(yōu)勢菌對COD去除效果最好，但剩余污泥的增加量較大；3號復(fù)配優(yōu)勢菌雖對COD去除不是最高，但剩余污泥的增量最少；4號復(fù)配優(yōu)勢菌僅僅對氨氮的去除較好：6號復(fù)配優(yōu)勢菌也只是對總磷的去除較好；只有5號復(fù)配優(yōu)勢菌，對總磷的去除率達(dá)到了49．33%，同時(shí)對COD和氨氮的去除率也相對較好，達(dá)到了要求的出水指標(biāo)．并且剩余污泥的增量只比3號菌略有增加，為17．51%。因此，綜合考慮選擇5號復(fù)配優(yōu)勢菌為最佳投加量，既達(dá)到了較好的出水水質(zhì)，又減少了剩余污泥量。
3 現(xiàn)場模擬試驗(yàn)
3．1 試驗(yàn)材料和測定方法
現(xiàn)場模擬試驗(yàn)裝置根據(jù)某污水處理廠實(shí)際氧化溝結(jié)構(gòu)和尺寸按1：100的比例縮小，裝置尺寸大小為1 450 mm×660 mm×41 mm。出水指標(biāo)及其測定方法與試驗(yàn)室相同。
3．2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)裝置中污水和污泥的沉降比、曝氣時(shí)間均與實(shí)際氧化溝一致。復(fù)配優(yōu)勢菌的投加量與試驗(yàn)室相同。
3-3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
處理后的污水各項(xiàng)出水指標(biāo)及去除率見表3。
對比表2、表3可以看出，現(xiàn)場模擬試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果基本相同。投加復(fù)配優(yōu)勢菌比不加的效果明顯，同時(shí)均是5號復(fù)配優(yōu)勢菌不僅對污水處理效果有所提高，而且對污泥減量效果也很明顯。通過對比也可以看出，現(xiàn)場模擬試驗(yàn)效果比實(shí)驗(yàn)室效果更好。這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室試驗(yàn)為靜態(tài)試驗(yàn)，而現(xiàn)場模擬試驗(yàn)為動態(tài)試驗(yàn)。
4 機(jī)理探討
復(fù)配優(yōu)勢菌中各菌種能夠分泌合適的細(xì)胞外酶用于分解難溶的有機(jī)物，這種酶不僅可以溶解細(xì)菌的細(xì)胞，還可以使不容易生物降解的大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，從而有利于細(xì)菌利用二次基質(zhì)，減少剩余污泥量。
對于自然界中常見的有機(jī)物，許多細(xì)菌都會在好氧環(huán)境中將其徹底分解，但對于難降解的有機(jī)物則需要由微生物菌群來完成降解。因此，根據(jù)北方污水的性質(zhì)，從污泥中提取優(yōu)勢菌，與EM菌進(jìn)行復(fù)配，通過加入適量的復(fù)配優(yōu)勢菌，可提高菌膠團(tuán)中多種微生物的相互配合效果。而且，復(fù)配優(yōu)勢菌的加入，還增加了大量原生動物(鐘蟲、累枝蟲等)和微型后生動物(輪蟲、甲殼蟲等)的食物，使得他們的活性提高，從而提高了出水水質(zhì)。
適量復(fù)配優(yōu)勢菌的加入，有利于除磷菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的生長，從而使污水中氨氮和總磷的去除率提高[3-5]。
5 結(jié)論
(1)復(fù)配優(yōu)勢菌的加入，在提高出水水質(zhì)時(shí)同時(shí)減少了污泥產(chǎn)量。在模擬實(shí)際工藝條件下，確定每升污水中投加復(fù)配優(yōu)勢菌EM、5 #、6#、8#的最佳體積數(shù)為5、4、7、4 mL。該條件下，其對COD、氨氮、總磷的去除率分別為94．1%、74．99%和55．54%，而剩余污泥增加率只有26．9%。但對于特定污水，優(yōu)勢提取菌的確定及復(fù)配菌投加量需要通過具體試驗(yàn)來確定。
(2)適量復(fù)配優(yōu)勢菌的加入，可以提高污水的出水指標(biāo)，加大中水回用范圍，節(jié)約水資源。同時(shí)還可以降低污泥處理費(fèi)用，減少污泥的二次污染。
[參考文獻(xiàn)]
[1]田永淑．EM 復(fù)合培養(yǎng)液對生活污水的凈化作用[J]．河北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，26(2)：147—149．
[2]黃凱，李小明，曾光明，等．微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選及其培養(yǎng)條件研究[J]．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28(1)：12—13．
[3]楊家新．微生物生態(tài)學(xué)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：141-143．
[4]李軍，楊秀山，彭永臻,微生物與水處理工程[M]北京：化學(xué)工業(yè)出社，2002：463-470．
[5]GradyLCP廢水生物處理[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：12—39．
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
