用L. CHS 反应器降解2, 4-DCP 和处理 啤酒废水 的比较

第33卷第4期2004年12月上海师范大学学报(自然科学版)JournalofShanghaiNormalUniversity(NaturalSciences)Vo1．33．No．42004，Dee．用L．CHS反应器降解2，4-DCP和处理啤酒废水的比较张永明，全向春2，施汉昌，钱易(1．上海师范大学环境工程系，上海200234；2．北京师范大学环境学院，北京100875；3．清华大学环境科学与S-程系，环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京10084)摘要：利用IAL—CHS反应器分别吸附单一的微生物Achromobactersp．来降解2，4一二氯酚(2，4一DCP)和吸附复合微生物茵群来处理啤酒废水．通过比较试验表明，单一的微生物和复合微生物茵群均能很容易地在蜂窝陶瓷载体的表面上形成生物膜，并表现出较高的生物活性．在连续降解2，4一DCP时，反应器稳定运行之后，2，4一DCP的去除率达到98％．连续流处理啤酒废水时，在水力停留时间为7h条件下，随着进水的COD浓度逐渐增加，其COD去除率达到95．5％．有机物负荷也逐渐增高，达到3．52kgCOD／(m·d)．关键词：反应器；废水处理；生物膜；啤酒废水；2，4一二氯酚中图分类号：X505文献标识码：A文章编号：1000—5137(2004)04-0084-050引言生物膜是一层附着在固体表面的微生物细胞及胞外衍生物的聚合体¨．固体表面的性质对生物膜的形成及其特性有一定的影响．选择合适的材料来形成生物膜并用于废水处理是一个值得研究的领域．其中陶瓷材料对生物膜的形成是有利的，例如利用带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(internalairliftloop—ceramichoneycombsupport，IAL—CHS)生物反应器处理含有喹啉、氯酚、苯酚及油墨废水时已显示出较高效率j．同时还具有良好的水力学特性-．这些实验已表明IAL—CHS反应器具有：(1)不论水力停留时间长或短，均可防止生物量的流失；(2)氧传递效率较高；(3)具有较好的混合效果．在处理这些废水时主要是选用所筛选出的单一微生物菌种，经过扩大培养后，再固定于蜂窝陶瓷载体上．当用该反应器处理生活污水或啤酒废水时，能否在较短的时间内自动形成生物活性较好的复合微生物菌群的生物膜，是该反应器能否扩大其应用领域的重要标志．本实验将采用IAL—CHS反应器，加人少量活性污泥，在蜂窝陶瓷表面形成活性较好的生物膜来处理啤酒废水．啤酒废水主要含有糖类、醇类等有机物，有机物浓度高，虽无毒但易于腐败，排人自然水体要消耗大量的溶解氧．对水体环境造成严重危害．啤酒废水的可生化性好，常用的生物处理方法之一是收稿日期：2004-08—28基金项目：教育部高等学校重点实验室访问学者基金资助项目．作者简介：张永明(1958一)，男，博士，上海师范大学环境工程系教授转载http://www.paper.edu.cn中国中国科技论文在线科技论文在线第4期张永明，全向春，施汉昌，等：用IAL．CHS反应器降解2，4-DCP和处理啤酒废水的比较85好氧生物处理．国内外常用的好氧生物处理方法有生物滤池法、普通活性污泥法、接触氧化法等Es]．其中接触氧化法是比较常见的一种方法．但是，目前国内外在接触氧化法中所采用的填料用的较多的是塑料填料，其在废水处理过程中挂膜时间相对较长J．因此选用新型的生物膜填料，是生物膜法处理废水的发展方向之一．在本篇论文中，分别讨论了用单一微生物菌种处理氯酚和混合微生物处理模拟啤酒废水的对比实验，从而可以看出：这两种方法都具有较高的处理效率．本实验试图通过这些对比研究来说明该反应器应用的普遍性．1实验方法1．1生物反应器实验所用的生物反应器H主要由一个直径为150mm，高1200mm的有机玻璃管构成反应器壳体，中间有一个直径lOOmm，高lO00mm可拆卸的有机玻璃管作为内循环的导流管，在导流管内可叠装几个固定化细胞用的蜂窝陶瓷载体．所用的蜂窝陶瓷载体为直径约95mm，高100～120mm．横截面上均匀分布着8ram×8mm的方形小孔．反应器有效工作体积约15L．1．2微生物菌种降解氯酚的微生物是从活性污泥中筛选的一株菌种，经鉴定为Aehromobaetersp．，用肉汤培养基进行扩大培养至一定量后，吸附在蜂窝陶瓷载体上．然后将残余溶液排出，加入无机盐培养基和2，4．二氯酚50～100mg／L，曝气下让固定的微生物细胞在陶瓷载体上增殖生长．固定于陶瓷载体上的Aehro．mobactersp．如图1所示．从图中可以看出，陶瓷载体的表面上附着了许多杆状菌，这说明陶瓷表面能够较好地形成生物膜．降解模拟啤酒废水的微生物，直接从啤酒废水处理厂的活性污泥中取含有污泥的废水，放人反应器中，经过简单的吸附和3d的培养，形成含有复合微生物菌群