_石化废水臭气的生物滤池处理 (1)

第54卷第2期2008年4月武汉大学学报(理学版)J.WuhanUniv.(Nat.Sci.Ed.)Vol.54No.2Apr.2008,249～254收稿日期:2007-08-10基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z331);上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室开放基金资助项目作者简介:谢冰(1968-),男,副教授,博士,现从事污染控制微生物工程研究.E-mail:bxie@des.ecnu.edu.cn文章编号:1671-8836(2008)02-0249-06石化废水臭气的生物滤池处理谢冰,米文秀,梁少博,何国富,徐亚同(华东师范大学资源与环境科学学院/上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室,上海200062)摘要:研究了生物填料滤池对某石化废水产生的臭气的去除效果,并对滤料表面微生物群落结构进行了分析.结果表明,经过一个月左右的驯化,生物滤池对废气污染物的去除逐步提高,稳定阶段对硫化氢、氨氮及挥发性有机酸(VOCs)的平均去除率分别可达98%、91%和90%,并具有较好的抗冲击能力.填料表面生物膜的微生物培养计数表明,生物膜中异养细菌占绝对优势,真菌次之;分离培养得到的菌株中芽孢杆菌属占优势,占随机挑取菌株的62.5%,真菌中青霉属是优势类群.采用DNA单链构象多态性(SSCP)技术分析生物滤料表面微生物群落结构的结果表明,优势微生物种类大多为不可培养细菌,与纯培养分离所得到的微生物类群有很大不同,但优势种属为芽孢杆菌属,与纯培养得到的结果类似均是广泛存在于环境中的臭气污染物去除的主要微生物.滤池内微生物多样性及相似性随运行时间逐渐升高,说明生物填料上的微生物能够利用臭气污染物进行生长,并随运行时间逐渐趋于稳定,微生物群落的变化和系统功能变化相一致.关键词:生物滤池;臭气处理;微生物多样性中图分类号:X172文献标识码:A0引言废水处理中产生的臭气是导致空气污染的二次污染物,特别是工业废水中含有多种挥发性有机污染物,对人体健康有较大的危害[1～3].生物处理有机废气由于其高效,低耗和环境友好而成为广泛使用的污染控制技术[4,5].生物滤池是生物脱臭中的常见工艺,它依靠吸附在填料载体上的生物膜降解有机物达到除臭的目的[6].载体填料不仅提供微生物附着,而且也为污染物附着提供附着点[7],人工合成的填料如鲍尔环,活性碳等具有压头损失低的优点,但是其投资和再生费用高限制了使用,生物填料的应用则摆脱了这些缺点,为高效、低耗地处理废气提供了可能,但实际应用研究不多[8].微生物在生物滤池中污染物的降解中充当重要的角色,微生物的群落结构和多样性决定了微生物系统对污染物的降解功能.如今,有许多的研究自然和人工系统中微生物群落的方法,如DGGE(denaturinggradientgelelectrophoresis),TGGE(temperaturegradientgelelectrophoresis)和单链构象多态性(singlestrandconformationpol-ymorphism,SSCP)等[9～12],但是对于脱臭生物滤池中的脱臭微生物群落的研究未见报道.在本研究中,将对生物填料生物滤池污染物去除效能进行分析检测,同时还将采用传统方法和分子生物学方法(SSCP)对滤池中微生物的群落结构进行研究,以期对脱臭生物滤池的功能和微生物群落的变化进行解析.1材料和方法1.1脱臭生物滤池系统臭气发生源在某石化废水处理的格栅集水井,用高压通风机将密封的恶臭气体吸出,由引风管引入洗涤塔的底部进入洗涤塔,在洗涤塔中对恶臭气体进行洗涤和增湿.经洗涤增湿后的气体由洗涤塔的顶部排出,并通过气体管道引入生物滤池进行生物处理,经生物滤池处理后的气体通过排放口外排.生物滤池中的填料是废弃的农作物秸秆和树皮.装入生物滤池前,在活性污泥曝气池内浸泡接种微生物.洗涤塔内洗涤增湿用水采用污水回用装置出水.DOI:10.14188/j.1671-8836.2008.02.018武汉大学学报(理学版)第54卷排放的污水至废水生物处理装置.生物滤池喷淋水由回用水管接入,经过生物滤池后,由生物滤池底部排入生物处理装置.生物滤池工艺流程见图1.图1生物滤池臭气处理工艺流程1.臭气发生源;2.风机;3.气体流量计;4.洗涤增湿塔;5.生物滤塔;6.液体流量计;7.生物滤料1.2采样及分析方法1.2.1臭气中的主要成分分析主要臭气中的H2S,NH3和挥发性脂肪酸VOCs进行了监测,H2S浓度检测采用亚甲基兰分光光度法测定;NH3的测定采用纳氏试剂分光光度法(GB/T14668-93);VOCs采用PGM-50手持式VOC气体检测仪.1.2.2填料生物膜的取样时间和常规微生物分析生物脱臭塔内填料的采样时间分别为装置运行后的1,4,