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复配优势菌用于污水处理及污泥减量研究

2018-03-30 11:27:30点击:

 

来源:中国水网

复配优势菌用于污水处理及污泥减量研究

 [摘要]从特定活性污泥中筛选优势菌与EM菌复配,通过正交试验,确定复配优势菌的最佳投加量,并经动态模型进一步验证试验结果。结果表明,根据污水特点添加不同量的复配优势菌,不仅有效地减少了剩余污泥的产量,而且提高了出水指标。


    [关键词]复配优势菌;活性污泥;污泥减量化


    目前,超过90%的城市污水处理采用活性污泥法。随着污水处理厂的大规模建设及运行,剩余污泥量相应增加。剩余污泥的处理不但会增加污水处理费用,还会带来二次污染,如恶臭、寄生虫卵、有机物、重金属离子等,污染了水资源和土地资源。因此在保证污水处理效果的基础上,如何减少剩余污泥量是目前研究较多的课题。


    北方某污水处理厂采用的是氧化沟处理工艺,利用活性污泥法净化污水。由于该厂处于工业区,污水中70%为工业废水,成分复杂,较难处理,每年污泥排放量在3.0×10t以上,污泥处理过程中投加的药剂费用为100多万元,剩余污泥托运填埋费用近4O余万元。


    前期试验表明[1],有效微生物菌群(简称EM菌)对污水处理有一定效果,但对污泥减量作用不大。笔者根据该北方城市污水的特点,把EM菌和优势提取菌进行复配,通过实验室试验和现场模拟试验,考察了复配优势菌不同投加量处理北方某城市污水及减量污泥的效果。


    1复配优势菌的确定


    取北方某污水厂好氧反应段活性污泥,采用稀释倾注法和平板划线法进行菌种分离,将分离获得的2O种菌经过复筛和传代培养,确定7种性能相对稳定的菌种,再通过验证试验选出对污水及污泥处理效果明显的三种优势菌(记为5、6、8)。


    EM菌是由5科1O属8O多种对人类有益的微生物复合培养而成的多功能微生物菌群,是一种新型复合微生物菌剂。复配优势菌是将EM菌和3种优势提取菌按一定的比例进行复配得到的。


    2实验室试验


    2.1试验材料和分析方法


    污水:取自北方某污水处理厂旋流沉砂池(经过粗格栅和细格栅之后)。


    活性污泥:取自同一污水厂好氧反应段活性污泥。


    EM菌:江西天意生物制剂厂生产。


    曝气装置:BS一410型充气泵。


    分析方法:COD采用标准重铬酸钾法测定:TP采用钼酸铵分光光度法测定:NH一N采用纳氏分光光度法测定;污泥变化由测得的污泥浓度(105oC烘干称重法)来衡量。


    2.2试验方法


    取某污水处理厂进水与曝气池污泥,参照污水厂实际运行工艺在6个2000mL的大烧杯中按污水1500mL、污泥300mL充分混合,用BS一410型充气泵进行间歇曝气,即曝气3h,静置5h,再曝气3h,静置5h。复配优势菌投加量见表1。


    2.3试验结果及讨论


    出水指标及去除率试验结果见表2。
    
       由表2可以看出,与不加复配优势菌相比,投加复配优势菌后出水水质提高,同时剩余污泥的增加量降低。但是各组复配菌并不能同时使污泥减量和出水效果达到最佳。2号复配优势菌对COD去除效果最好,但剩余污泥的增加量较大;3号复配优势菌虽对COD去除不是最高,但剩余污泥的增量最少;4号复配优势菌仅仅对氨氮的去除较好:6号复配优势菌也只是对总磷的去除较好;只有5号复配优势菌,对总磷的去除率达到了49.33%,同时对COD和氨氮的去除率也相对较好,达到了要求的出水指标.并且剩余污泥的增量只比3号菌略有增加,为17.51%。因此,综合考虑选择5号复配优势菌为最佳投加量,既达到了较好的出水水质,又减少了剩余污泥量。


    3现场模拟试验


    3.1试验材料和测定方法


    现场模拟试验装置根据某污水处理厂实际氧化沟结构和尺寸按1:100的比例缩小,装置尺寸大小为1450mm×660mm×41mm。出水指标及其测定方法与试验室相同。


    3.2试验方法


    试验装置中污水和污泥的沉降比、曝气时间均与实际氧化沟一致。复配优势菌的投加量与试验室相同。


    3-3试验结果及讨论


    处理后的污水各项出水指标及去除率见表3。


    对比表2、表3可以看出,现场模拟试验与实验室试验结果基本相同。投加复配优势菌比不加的效果明显,同时均是5号复配优势菌不仅对污水处理效果有所提高,而且对污泥减量效果也很明显。通过对比也可以看出,现场模拟试验效果比实验室效果更好。这是因为实验室试验为静态试验,而现场模拟试验为动态试验。


    4机理探讨


    复配优势菌中各菌种能够分泌合适的细胞外酶用于分解难溶的有机物,这种酶不仅可以溶解细菌的细胞,还可以使不容易生物降解的大分子有机物分解为小分子物质,从而有利于细菌利用二次基质,减少剩余污泥量。


    对于自然界中常见的有机物,许多细菌都会在好氧环境中将其彻底分解,但对于难降解的有机物则需要由微生物菌群来完成降解。因此,根据北方污水的性质,从污泥中提取优势菌,与EM菌进行复配,通过加入适量的复配优势菌,可提高菌胶团中多种微生物的相互配合效果。而且,复配优势菌的加入,还增加了大量原生动物(钟虫、累枝虫等)和微型后生动物(轮虫、甲壳虫等)的食物,使得他们的活性提高,从而提高了出水水质。


    适量复配优势菌的加入,有利于除磷菌、硝化细菌和反硝化细菌的生长,从而使污水中氨氮和总磷的去除率提高[3-5]。
    
      5结论


    (1)复配优势菌的加入,在提高出水水质时同时减少了污泥产量。在模拟实际工艺条件下,确定每升污水中投加复配优势菌EM、5#、6#、8#的最佳体积数为5、4、7、4mL。该条件下,其对COD、氨氮、总磷的去除率分别为94.1%、74.99%和55.54%,而剩余污泥增加率只有26.9%。但对于特定污水,优势提取菌的确定及复配菌投加量需要通过具体试验来确定。


    (2)适量复配优势菌的加入,可以提高污水的出水指标,加大中水回用范围,节约水资源。同时还可以降低污泥处理费用,减少污泥的二次污染。 


 




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