微量元素在厌氧生化处理中的应用

福建环境第卷第期年月·应用技术·微量元素在厌氧生化处理中的应用一王长辉三明市环保科研所,三明摘要研究了干一、了」、、对厌氧微生物生长的促进作用,以最大比产气速率为指标,确定了添加的适宜浓度。试验表明,通过添加微量元素可大大缩短厌氧反应器中厌氧污泥的培养粒化过程的时间。关键词微量元素废水生化处理厌氧颗粒污泥反应器、十、、于飞,飞飞,飞,,,一前言在废水处理领域,生化处理技术得到广泛的应用。好氧生化处理系统具有处理效率高、废水停留时间短的优点,但其高能耗则始终是一个未能解决的大问题。由于厌氧废水处理具有运行费用低,剩余污泥少且运行稳定同时又能产生沼气作为能源。因此,在可能的情况下,人们更倾向于采用厌氧技术,尤其是应用于高浓度有机废水的处理。厌氧生化处理的工艺关键在于厌氧反应器的设计,目前已经发展了多种厌氧生化处理工艺,如厌氧接触系统、厌氧滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床以及上流式厌氧污染床反应器,其中反应器由于其结构简单、体积负荷高,而获得最为广泛应用,被列为年国家环境保护最佳实用技术编号一一一。反应器是通过培养出一种具有优良理化和生物学特性,产甲烷活性很高的厌氧颗粒污泥所形成的污染床来处理废水中的有机污染物质。目前利用反应器处理多种行业废水都取得了成功,已投人使用的最大的反应器体积已达到。但反应器的最大缺陷是在启动初期厌氧污泥的培养、粒化阶段周期长常温下正常粒化时间需天以上、易受负荷冲击、操作管理要求较为严格。在厌氧生化处理中,除了、、等营养物是微生物细胞合成所必需的外,某些无机盐类虽然在微生物细胞体内存量甚微,但对维持微生物的生长、繁殖及对反应器中微生物培养阶段的稳定运行都是极其重要的。笔者通过对反应器处理纤维板生产废水对某些微量元素的影响进行了实验研究并得出了合适的微量元素添加量,并依此进行了厌氧污泥的培养、粒化,得到了较为满意的结果。微量元素影响的实验及结果分析微量元素的筛选根据研究资料,在厌氧过程中,添加艺十、艺可增加厌氧过程的稳定性,“、“十、。“则是甲烷菌生长、繁殖的必需元素,一可降低进水的氧化还原电位,改善厌氧处理的环境。现代研究表明,“、参与了甲烷菌的能量代谢过程,可促进其生化反应的进程,起到催化甲烷化的作用。在甲烷菌内发现的一种荧光物质。则具有四毗咯的结构,是还原酶的辅助基因。而、了的加人能使厌氧消化过程更为顺利。在甲烷菌体内硫化物的含量非常高,可占,比磷高,这些硫化物大部分组成甲烷硫氨酸等物质,其中约有组成辅酶,还有一部分与有毒的重金属离子结合成不溶性的硫化物,从而提高甲烷菌对重金属离子的耐受力。实验方法及结果分析根据方程,在可溶性基质的厌氧发酵系统中,甲烷发酵阶段产甲烷速率与基质的降解速率成正比,因此可以采用厌氧微生物降解基质产生甲微量元素在厌氧生化处理中的应用王长辉烷的最大能力。一来衡量该污泥的活性。本实口下游河底污泥与某糖厂处理废糖蜜的厌氧污泥,验即采用间歇式厌氧反应装置来测定同类基质在不按,的体积比进行混合而得,接种量为同的微量元素添加量下的、。、。,并利用、。王、来比较污泥的活性。废水采用纤维板厂的长网废水经混凝沉降预处基质、接种物及接种量理后并添加适量氮源尿素及磷源磷酸二氢钾后厌氧微生物菌种取自所要处理的纤维板厂排污作为实验用水,其成分见表。表实验用废水成分值。,添加的微量元素采用分析纯、、、用蒸馏水溶解配制成一定浓度后作为不同元素离子的营养液分别加人废水中进行实验。实验结果与分析‘,表微量元素添加液组成和浓度名称二。二浓度表添加后微量元素离子在废水中的浓度叭、仁一,一一一一产‘一了’一‘卜一翻卜离子十,浓度﹁·价的灿目工︺瓣瑙妮备代五长呀元素离子浓度,、图离子浓度与最大比产甲烷速率的关系由实验数据经回归处理后即可得到。与、〔、不同离子浓度间的关系,其曲线如图所示。由图可知,在实验条件下“、、、扩十对厌氧发酵过程都有一定的促进作用,其中的作用最为明显,其二比不添加任何微量元素时几乎提高了一倍。、’、对污泥活性的提高则较为接近。当的浓度为。一、卜在八、’在、」一在一时能获得较大的、值,即污泥活性有较大的提高。微量元素对厌氧污泥培养粒化过程的影响根据实验所得结果,采用升反应器实验装置对纤维板废水进行厌氧处理实验,在厌氧污泥培养粒化过程中,采用了如表的微量元素添加液,添加量为废水,添加后废水中的微量元素离子浓度见表,接近图中所得的最佳浓度。实验表明,当采用添加了微量元素的废水进行粒化时,连续运行周后,已出现了微小颗粒,污泥负荷从最初的提高到左右,连续运行到第周后,污泥已全部颗粒化,污泥负荷也达到了一,表明该装置已进人正常运行状态。说明添加微量元素后,粒化过程不仅稳定,而且所需时间也大为缩短、这主要有两方面的原因,首先要实现粒化,必须有一定的水力负荷及较高的有机负荷,而添加微量元素后,污泥的活性有所提高,促进了