高效復合微生物技術(shù)處理化工試劑廢水

　　高效復合微生物的生物強化技術(shù)可以有效處理化工試劑廠(chǎng)產(chǎn)生的廢水，有效解決了傳統生物處理技術(shù)不能處理有毒、有害、難降解污染物的問(wèn)題。

　　上海某化工試劑廠(chǎng)所排廢水不僅有機污染物濃度高，而且由于污染物主要為苯環(huán)類(lèi)物質(zhì)，導可生化性特別差。采用傳統活性污泥法的厭氧(水解酸化)—SBR工藝處理，COD一直未能達標，因此選用投加高效復合微生物的生物強化技術(shù)進(jìn)行了試驗。��

　　生物強化技術(shù)針對傳統生物處理技術(shù)不能有效處理有毒、有害、難降解污染物的不足，利用現代生物技術(shù)選育優(yōu)勢菌種，構建基因工程菌以提高生物處理系統對難降解有機物的去除能力，并增強系統的穩定性和耐沖擊能力。林則等[1]利用連續流紫外誘變技術(shù)直接對活性污泥進(jìn)行馴化，將這種污泥與普通馴化污泥進(jìn)行比較，發(fā)現其具有很高的降解活性和抗毒性能力。黃霞等[2]針對焦化廢水中的3種難降解有機物(喹啉、異喹啉、吡啶)篩選了具有較高降解能力的優(yōu)勢菌種，采用無(wú)紡布—PVA復合載體對優(yōu)勢菌種進(jìn)行包埋固定，研究了包埋固定化優(yōu)勢菌種對相應有機物的降解特性，結果表明經(jīng)優(yōu)勢菌種處理8h后3種難降解有機物的降解率>90%。劉建榮等[3]利用光合細菌(PSB)活性污泥法處理含酚廢水，投加PSB于活性污泥中，經(jīng)過(guò)苯酚誘導馴化可產(chǎn)生酚氧化酶，明顯地提高了除酚能力。��

　　由于許多有毒、有害、難降解有機廢水所含的污染物并不單一，因而也并不是某單一菌種所能處理的。高效復合微生物技術(shù)就是通過(guò)投加人工培育的優(yōu)勢菌群并利用其高濃度、高活性以及微生物之間的各類(lèi)共代謝作用來(lái)解除廢水的毒性，并通過(guò)打斷長(cháng)鏈、破壞雜環(huán)和官能團等提高廢水的可生化性，進(jìn)一步進(jìn)行降解去除。��

　　1 　試驗材料與方法

　　水解酸化、SBR反應器均由相同尺寸的有機玻璃柱構成，內徑為190mm，高為400mm，總容積為11.3L，有效容積為10L。水解酸化反應器進(jìn)水由高位水箱供給，從底部進(jìn)入，高位溢流出水，內設攪拌器。SBR反應器設有兩個(gè)曝氣頭(以壓縮空氣為氧源)、兩個(gè)排水口，分別可排出25%、50%的上清液。

　　高效復合微生物采用進(jìn)口菌種并經(jīng)進(jìn)一步人工培養馴化而成。試驗中的高效復合微生物是由芽孢桿菌屬(Bacillus)、產(chǎn)堿假單胞菌屬(Pseudomonas)、硫桿菌屬(Thiobacillus)、無(wú)色桿菌屬(Achrommnabcter)、亞硝化單胞菌屬(Nitrobacter)、腸桿菌屬 (Enterobacter)及微球菌屬(Micococcus)等組成，試驗時(shí)一次性投加，投加量根據 經(jīng)驗確定為裝置有效容積的1/15，并加入適量的粉末活性炭作為載體�；钚蕴客瑫r(shí)具有富積 有機物和提高生物量的作用(整個(gè)試驗過(guò)程中沒(méi)有補加高效復合微生物)。��

　　為便于控制，試驗用水為從各主要車(chē)間取水按比例人工配制而成(COD為2500～4000mg/L，BOD5/COD值為0.2左右，SS<300 mg/L，pH值為2.0左右)，經(jīng)過(guò)焦炭和廢鐵屑構成的鐵炭微電解還原以及投加石灰的混凝中和沉淀等預處理工藝后再進(jìn)入水解酸化反應 器中。預處理的目的主要是提高廢水的可生化性、去除SS以及調節pH值。試驗所用污泥 均經(jīng)過(guò)馴化，馴化方法與普通活性污泥法相同，先少量進(jìn)入試驗用水，并按照微生物所需營(yíng)養比(C、N、P比為100∶5∶1)加入一定量的甲醇、尿素以及磷酸鹽，同時(shí)逐漸增加進(jìn)水量，直至污泥對COD的去除率達到75%時(shí)馴化結束。馴化后厭氧酸化反應器中MLSS達到5755mg/L，SBR反應器中MLSS為12990 mg/L。MLSS的組成包括活性生物、代謝產(chǎn)物、吸附的有機物、無(wú)機物以及活性炭。

　　2　結果與分析

　　2.1 HRT對COD去除率的影響

　　通過(guò)調節進(jìn)水量來(lái)改變水解酸化反應器的HRT以考察其對COD去除率的影響。��

　　隨著(zhù)HRT的延長(cháng)，COD去除率逐步提高。當HRT達到24h時(shí)，COD去除率>50%，但在超過(guò)24h后繼續延長(cháng)HRT，COD去除率已不再有明顯提高。由于化工試劑廢水成分非常復雜，富含大量難降解有機物和對菌種有毒、有害的物質(zhì)，因此要取得較好的水解酸化效果，HRT必須足夠長(cháng)。從該試驗結果看，水解酸化反應器的HRT應滿(mǎn)足24h。��

　　2.2 曝氣時(shí)間對COD去除率的影響

　　從水解酸化反應器排出的廢水一次性進(jìn)入SBR反應器進(jìn)行曝氣、沉淀。 ��

　　隨著(zhù)曝氣時(shí)間的延長(cháng)，COD去除率逐步提高，當曝氣時(shí)間達到18h后COD去除率達到88%，此時(shí)出水COD<100mg/L，達到國家排放標準。據此確定SBR反應器的曝氣時(shí)間為18h，運行方式為：進(jìn)水為1h、曝氣為18h、沉淀為2h、排水為1h、閑置 為2h。��

　　2.3 高效復合微生物對COD的去除效果

　　將高效復合微生物技術(shù)與水解酸化工藝相結合，不僅體現了該工藝具有的提高廢水可生化性的特性，而且也顯示了高效復合微生物巨大的降解功能。表1反映出采用高效復合微生物和普通活性污泥時(shí)，水解酸化工藝進(jìn)出水COD、BOD5及BOD5/COD的變化情況。

　　2.4 高效復合微生物的脫氮效果

　　經(jīng)過(guò)水解酸化反應器后氨氮含量有所增加(平均增加47.27%)，這部分氨氮主要是由有機氮轉化而來(lái)(有機氮平均減少30.47%)。經(jīng)過(guò)SBR反應器后氨氮被100%去除，有機氮被去除52.96%，出水都達到了國家排放標準。硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮經(jīng)過(guò)水解酸化反應器后變化不大，在SBR反應器中也并未積累，說(shuō)明高效復合微生物不僅具有較強的硝化能力，同時(shí)也具有較強的反硝化能力。整個(gè)工藝對總氮的去除率平均達到了83.93%，說(shuō)明高效復合微生物技術(shù)具有非常強的脫氮能力。

　　2.5 高效復合微生物與普通活性污泥的比較

　　采用普通活性污泥的出水COD>800mg/L，而B(niǎo)OD5卻為零(說(shuō)明普通活性污泥對這部分COD已無(wú)能為力，對氨氮的去除率也非常低，而采用高效復合微生物時(shí)出水COD<100mg/L，脫氮效果也非常好，出水總氮和氨氮均可達到排放標準。

　　3 結論��

　�、� 將高效復合微生物技術(shù)應用于厭氧水解酸化—SBR工藝處理化工試劑廢水是完全可行的，系統對COD、總氮、氨氮的去除率分別可達到93%、83.93%、100%，出水各項指標均達到排放標準。��

　�、� 高效復合微生物能夠有效地提高廢水的可生化性(BOD5/COD值由0.237提高到0.423)，比普通活性污泥具有更強的破壞雜環(huán)、打斷長(cháng)鏈能力。��

　�、� 水解酸化—SBR反應器中投入高效復合微生物，同時(shí)必須滿(mǎn)足一定的HRT要求才能取得良好的效果。水解酸化HRT應達到24h，SBR曝氣時(shí)間應達到18h。��