PSB 在有机废水处理方面的应用与发展

第25卷第11期重庆环境科学2003年11月PSB在有机废水处理方面的应用与发展宋志文，郭本华，曹军(1．青岛建筑工程学院环境工程系，山东青岛266033；2．中国科学院沈阳应用生态研究所，辽宁沈阳I10016)摘要：作为一种新的污水处理技术，PSB法处理有机废水具有处理有机负荷高、占地面积小、便于管理、能耗低、投资费用少、菌体可以回收利用等优点本文对光合细菌在处理柠檬酸废水、酒精废水、豆制品废水、养猪场废水、淀粉废水、化工有机废水等方面的研究和应用进行综述，认为光合细菌在有机废水处理方面的应用前景广阔。关键词：PSB；有机废水；生物处理中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1001—2141(2003)11—0187—031引言PSB是光合细菌(Ph0t0syntheticBacteria)的简称。它由一群具有原始光能合成体系、能在厌氧条件下进行不放氧光合作用的原核生物组成。目前所知的PSB可分为着色杆菌科、外硫红螺菌科、紫色非硫细菌、绿色硫细菌、多细胞丝状绿细菌、螺旋杆菌科、含细菌叶绿素的专性好氧菌等7大类群】]。由于PSB能耐受高浓度有机物，具有去除和分解有机物能力，人们开始研究利用PSB这一生理特性来处理高浓度有机废水。与活性污泥法相比，PSB处理法具有以下优点(1)有机质负荷高；(2)设备规模小，动力消耗低，占地面积小(PSB法的占地面积仅为活性污泥法的1／4～1／5)；(3)脱氮除磷效果好，耐盐能力强；(4)管理简易，受季节影响小；(5)产生的菌体可综合利用，不存在污泥处理问题；(6)前期投资少，见效快，可操作性强，运行费用低。与常规设计的活性污泥法处理工程相比，PSB系统运行费用减少28，工程投资节约39～50。因此PSB处理有机废水越来越受到人们重视l2J。2PSB处理有机废水的基本原理20世纪60年代日本学者小林正泰观测到高浓度粪便污水在自然放置时，生物类群在污水中交替变化，在BOD高达10000mg／L的污水中，首先是异养微生物的大量生长，把高分子的碳水化合物、脂肪、蛋白质分解，产生低级脂肪酸等低分子有机物质。接着利用低分子有机物的PSB迅速增殖，BOD逐渐降至1000mg／L，约两周后PSB减少，由绿藻类所代替，并进一步把BOD降到30mg／L以下，这一发现揭示了自然界对高浓度有机污水的净化是通过微生物的生态学演替而实现的，其中PSB担当了主要角色j。PSB污水处理法一般流程如图1。收稿13期：2OO2—12—31作者简介宋志文(1966一)，男，河北省玉田县人，博士，副教授，2002年毕业于中国科学院沈阳应用生态研究所，现从事环境生物技术方面研究。基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目：山东省教育厅项目(JO2L05)。有机废水—圃—-藿互垂垂垂五可溶化处理阶段污泥回流图1PSB法处理有机废水工艺流程PSB在处理有机废水时，一般首先要经过可溶化处理阶段，在微生物作用下，大分子物质转变为小分子物质，供PSB利用。可溶化处理有好氧可溶化处理和厌氧可溶化处理两种形式，前者通过对废水的微量曝气促使废水中好氧性异养菌活动来实现，后者则以UASB工艺为代表。PSB处理槽出水经沉淀池进入氧化塘处理后排放，也可以不经过氧化塘直接排放。沉淀池中的菌体污泥一部分可以补充到PSB处理槽，其余可以进行综合利用。在这个系统中不同微生物在不同阶段有效地发挥作用，从而使高浓度有机废水能高效率地得到降解。3PSB在有机废水处理方面的应用目前，PSB能有效处理的有机废水有生活污水、羊毛加工、淀粉加工、化学工业、啤酒厂、油脂工业及有机酸发酵工业等废水。国外最早应用的是日本、韩国，在日本至少有10余家PSB处理厂在运行。近年来，澳大利亚、美国等也相继开展了该方面的研究4]。我国对PSB的研究起步较晚，但发展十分迅速，取得了一些成绩。主要表现在以下几个方面：3．1PSB法处理柠檬酸废水我国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其在生产过程中产生大量高浓度有机废水，成为环境的严重污染源，国内在采用PSB法处理柠檬酸废水方面做了大量工作，并且取得了令人欣喜的进展20世纪80年代，上海交通大学与南通发酵厂合作，在小林正泰的帮助下，进行了大量的试验研究，在小试、中试的基础上，于1992年6月建成日处理150t～200t柠檬酸废水PSB法处理系统。此后，管希夷等](1995)又对工艺进行了改革，将处理量提高到300t~400t／d，同时出水COD去除率也提高至97．5。王玮(1998)对南通发酵厂柠檬酸废水处理系统的运行情况进行研究，废水中COD达30000mg／L~50000mg／L，经可溶化预处理后，再经PSB处理，系统出水的c0D在830mg／L转载http://www.paper.edu.cn188重庆环