高效微生物在污水深度处理中的应用研究

科技创新与生产力2013年11月总第238期污水深度处理，也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理，其目的是去除污水中的悬浮物、有机物、氮磷等营养盐以及可溶性的无机盐等，从而满足用户对水质的回用要求[1-2]。虽然这些生物处理工艺种类繁多，但其核心的微生物是一样的，均来自污水中自带的天然微生物。但由于这些微生物来源不一样，处理效率差别很大，因此，在污水深度处理中经常会存在处理效果不稳定、投资大及运行费用偏高等问题[3]。针对这一问题，采用所筛选到的对上述污染物质有较强去除能力的高效菌株，利用高效微生物的特殊代谢作用，将污染物质最终转化分解，以提高处理效率，同时对填料、曝气方式也进行了大量的筛选与性能验证试验，最终得出适用于污水深度处理的高效微生物治污工艺，经对比和计算，高效微生物治污技术在污水深度处理中的应用后，污水深度处理效率提高30%，投资及运行费用降低10%，并达到GB/T18920—2002城市污水再利用-城市杂用水水质再生水回用要求。1高效微生物治污技术的材料与方法1.1试验材料试验用水取自太原市部分景观水水体，所用试剂均为国产级分析纯。1.2试验方法该实验主要包括几个方面内容，即用于降低氨氮的硝化细菌分离筛选及性能验证试验；污水深度处理中挂膜填料的优化与筛选试验；污水深度处理曝气方式试验；高效微生物治污技术在污水深度处理工程中具体应用。2高效微生物治污技术的结果与讨论2.1降低氨氮的硝化细菌分离筛选及性能试验2.1.1高效硝化细菌最佳培养条件1）营养要求。在实验室条件下，硝化细菌培养在含铵盐或亚硝酸盐和其他无机盐成分的无机培养基中，铵盐或亚硝酸盐是亚硝化细菌或硝化细菌的能源或氮源，Ca，Mg，P，Fe，K也是其生长所需要的元素，亚硝化菌对Mg，Fe，P的需要量较少，但对Fe的最大需要量却比其他细菌要高，并且钼酸盐对硝化细菌的生长有明显的刺激作用。2）氧气。硝化细菌是专性好气菌，为促进硝化细菌的生长、繁殖，该实验采用浅层液体培养或震荡摇瓶培养。3）pH。亚硝化细菌和硝化细菌生长的最适pH值不同，亚硝化单胞菌最适pH值为6.5~8.5，硝化杆菌的最适pH值为8.3~9.3，一般在中性和微碱性条件下生长最好，它们能耐大于最适的酸度，在pH值为6.5时，仍有一定活性；但不能忍耐太大的碱性，在pH值为9.5时，只有很小的活性，最适pH值一般为8.0~8.4。4）温度。温度对硝化细菌的影响也很大，硝高效微生物在污水深度处理中的应用研究李世军，贺裕鹏，邓国政，王学文摘要：针对污水处理中常存在的问题，利用筛选的对COD及特殊污染物质有很强降解能力的高效微生物菌与经过优化的挂膜填料技术、污水深度处理曝气技术有机结合起来，最终得出适用于污水深度处理的高效微生物治污工艺。关键词：污水处理；高效微生物；深度曝气技术中图分类号：X703文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2013.11.099收稿日期：2013－07－20；修回日期：2013－10－21作者简介：李世军（1980-），男，山西朔州人，助理研究员，主要从事水污染控制及微生物研究，E-mail：heyp_82@163.com。（中国辐射防护研究院，山西太原030006）文章编号：1674-9146（2013）11－0099－03应用技术AppliedTechnology-099-SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITYNo．11Nov.2013，TotalNo．238化细菌属于中温性微生物，生长温度范围为10~45℃。最适温度为30℃。2.1.2硝化细菌去除氨氮性能验证试验实验结果见图1、表1。从图1、表1可以看出不加硝化细菌出水氨氮平均值为39.87mg/L，而加入10mL硝化细菌后，出水氨氮平均值为7.62mg/L，由此可见，加入硝化细菌可极大降低污水中的氨氮，从而提高污水深度处理的效果。2.2污水深度处理中挂膜填料的优化与筛选2.2.1实验装置由有机玻璃构成，共分两组同时进行，图示中间水池为人工配置污水。填料装填高度为0.4m，反应器底部装有微孔曝气管曝气，试验采用底部进水、上部出水的方式。水力停留时间4h，温度为18℃。实验装置、填料见图2、图3。2.2.2实验结果与讨论从表2不同类型的填料对污染物去除效率可以看出，立体弹性填料+组合填料具有挂膜周期短、生物膜生长更新良好、耐高负荷冲击、CODcr去除率高、处理效果好、充氧性能好等优点，因此在污水深度处理工艺中选用组合填料和立体弹性填料。2.3污水深度处理曝气方式2.3.1实验装置与方法试验是在一个有效容积为长3m，宽1.5m，深1.2m的混凝土水池中进行，在水池中注入足量的清水；在水池的一侧放一台1.5kW的回转式鼓风曝气机。2