EM在廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀與進(jìn)展

1、EM 在廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀與進(jìn)展李雅婕(陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,陜西漢中723001摘要介紹了EM 技術(shù)在廢水處理過程中的作用機(jī)理,概述了EM 技術(shù)在生活污水、脫氮除磷、工業(yè)廢水、醫(yī)院廢水和減少剩余污泥產(chǎn)量等方面的應(yīng)用情況,并提出了其今后的主要發(fā)展方向。關(guān)鍵詞EM ;脫氮去磷;作用機(jī)理中圖分類號X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號05176611(2011100604102The Status and Development of EM Application in Wastewater TreatmentLI Ya-jie (School of Chemistry and Environ

2、mental Science ;Shaanxi University of Technology ,Hanzhong ,Shanxi 723001Abstract The study introduces the operation mechanism of EM technology in wastewater treatmentSurveying the applications of EM technologyon the urban wastewater ,nitrogen and phosphorus removals ,industrial wastewater ,hospital

3、 wastewater and reducing excess sludge production ,then putting forward the development directions of EM technology Key words EM ;Nitrogen and phosphorus removal ;Mechanism基金項目陜西理工學(xué)院專項科研基金項目(SLGQD0704。作者簡介李雅婕(1982,女,湖南株洲人,講師,碩士,研究方向:污水處理工藝。收稿日期2011-01-06EM 是日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授等于20世紀(jì)80年代初期研制出來的一種新型復(fù)合微生物制劑,是

4、基于“頭領(lǐng)效應(yīng)”的微生物群體生存理論和抗氧化學(xué)說,以光合菌為中心,與固氮菌并存、繁殖,采用適當(dāng)?shù)谋壤酮毺氐陌l(fā)酵工藝,將經(jīng)過仔細(xì)篩選出的好氣性和嫌氣性微生物加以混合后培養(yǎng)出的多種多樣的微生物群落,其含有10個屬80多種微生物,主要的代表性微生物有光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌4類。各種微生物在其生長過程中產(chǎn)生的有用物質(zhì)及其分泌物質(zhì),成為微生物群體相互生長的基質(zhì)和原料,通過這種相互共生增殖關(guān)系,形成了一個復(fù)雜而穩(wěn)定的微生物系統(tǒng),發(fā)揮多種功能1。1EM 在廢水處理過程中的除污機(jī)理EM 是包含有分解性細(xì)菌與合成性細(xì)菌,厭氧菌、兼性菌與好氧菌的混合菌群。激活后的EM 菌群,通過馴化過程,能夠在污水中

5、迅速生長繁殖,并快速分解污水中的有機(jī)物;同時依靠相互間的共生增殖及協(xié)同作用,代謝出抗氧化物質(zhì),進(jìn)而形成穩(wěn)定而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。它具有抑制有害微生物的生長繁殖,減輕含硫、氮等惡臭物質(zhì)產(chǎn)生的臭味,激活水中具有凈化水功能的原生動物、微生物及水生植物的功效?？傊?通過這些生物的綜合效應(yīng),達(dá)到凈化水體的目的。同時,在污水池中投入EM ,通過間歇曝氣,可以實現(xiàn)好氧菌和厭氧菌的交替繁殖,進(jìn)而實現(xiàn)減少污泥產(chǎn)量。EM 菌對控制水體N 、P 營養(yǎng)源和減輕水體富營養(yǎng)化方面也十分有效,如EM 用于治理富營養(yǎng)化湖泊,主要是通過EM 微生物吸收水體中的N 、P 等營養(yǎng)成份,以減輕水體藻類繁殖與發(fā)生。2EM 在廢水處理過程中

6、的應(yīng)用21EM 在生活污水處理中的應(yīng)用生活污水包括廚房、洗浴、洗衣等廢水以及沖廁等污水,主要污染物是有機(jī)物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),其水質(zhì)特征穩(wěn)定但渾濁、色深而且有惡臭,呈微堿性,含大量的細(xì)菌、病菌和寄生蟲卵。王平等2通過污泥自接種培養(yǎng)和污泥引種培養(yǎng)2種方式成功地進(jìn)行了EM 污泥培養(yǎng)與EM-SBR 反應(yīng)器啟動的試驗,結(jié)果表明,與常規(guī)SBR 反應(yīng)器相比,EM-SBR 反應(yīng)器具有處理效果好(COD 去除效果的增幅達(dá)到90% 12%、水力停留時間(HRT 短、抗污染負(fù)荷能力強(qiáng)、污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點,是一種具有推廣應(yīng)用與深入研究價值的生活污水處理的新型生物反應(yīng)器。22EM 技術(shù)在脫氮除磷過程中的應(yīng)用221EM

7、技術(shù)用于受污染水體的修復(fù)。EM 技術(shù)可以應(yīng)用于江河、湖泊的生物修復(fù)領(lǐng)域。在云南滇池內(nèi)湖草海和廣西南寧南湖3的試驗中發(fā)現(xiàn),EM 技術(shù)對湖泊水具有良好的凈化能力,處理后水體透明度大幅度提高,COD 、BOD 、TN 和TP 等去除效果顯著,葉綠素a 和藻量都有很大程度的降低。此外,在其他藻型富營養(yǎng)化的湖泊水體中應(yīng)用EM 技術(shù)的結(jié)果表明,有效微生物群對水體的透明度、葉綠素a 含量的改善也有明顯的效果,EM 技術(shù)可有效抑制藻類的生長,防止水華的發(fā)生。趙志萍等4對EM 中的酵母菌、放線菌和乳酸菌進(jìn)行富集,并將此富集液和復(fù)合菌投加到黑臭河水中進(jìn)行降解試驗。結(jié)果表明,在好氧條件下,酵母菌和放線菌投加量分別為

8、5%和8%時,反應(yīng)2d 后,COD 的去除率分別為472%和27%;在自然靜置條件下,乳酸菌的投加量為2%時,反應(yīng)6d 后,COD 的降解率可達(dá)569%,比復(fù)合菌的去除效果好。此外,酵母菌、乳酸菌對黑臭河水中的PO 43和NH 3-N 都沒有降解能力,而放線菌可以降解水中的PO 43和NH 3N ,但效果不如復(fù)合菌。222EM 技術(shù)用于聯(lián)合脫氮除磷工藝。EM 技術(shù)還可以與常規(guī)脫氮除磷技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。龐艷等5提出了一種新型的生物除磷工藝,即EM 菌和化學(xué)除磷強(qiáng)化SBR 工藝。EM 配合SBR 工藝能夠提高COD 的降解速度,并能加速污水中的氨氮的硝化過程。研究表明當(dāng)EM 的接種量為001%時,CO

9、D 、磷和氮的去除率分別高達(dá)951%、97%和942%。23EM 技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用231EM 技術(shù)在難處理工業(yè)廢水領(lǐng)域的應(yīng)用。在惡劣生長環(huán)境下,一般微生物難以生存或富集,如高鹽類廢水、含酸或堿的廢水和對微生物生長有抑制作用的廢水等。但EM 技術(shù)可以通過對微生物不斷的馴化與篩選,培養(yǎng)出適應(yīng)不同類污染廢水的EM 群落,再通過純化與擴(kuò)大培養(yǎng),就可以得到大量有效菌種,應(yīng)用到相應(yīng)的污水處理工藝中,提高難處理污水的處理效率。張勇等6對EM 技術(shù)在黃姜加工廢水安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),Journal of Anhui AgriSci2011,39(10:60416042責(zé)任編輯周婷婷責(zé)任校對傅真治處理中的應(yīng)用

10、做了研究,結(jié)果表明,EM菌群能夠處理含高鹽分、油脂和環(huán)狀化合物的廢水,具有很強(qiáng)的耐高濃度硫酸鹽的特性。劉建黨和宋鳳敏等研究了EM菌與好氧污泥聯(lián)合處理皂素生產(chǎn)廢水,結(jié)果表明,在最佳試驗條件下,EM菌和好氧活性污泥在SBR反應(yīng)器中對廢水COD去除率達(dá)9795%,色度去除率達(dá)6667%,EM菌對高COD負(fù)荷、高鹽濃度具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,能夠在皂素生產(chǎn)的綜合廢水中很好的生長711。232EM技術(shù)在難降解有機(jī)物處理領(lǐng)域的應(yīng)用。含難降解有機(jī)物的廢水主要特點是可生化性較差,主要污染物成分很難被微生物利用,而EM技術(shù)在此領(lǐng)域具有其獨特的優(yōu)勢。如關(guān)于印染廢水的處理,目前主要采用生物降解法,但普通的活性污泥法對此類

11、廢水的處理能力有限,實踐結(jié)果表明,投加高效菌(EM的活性污泥對高濃度染化廢水具有良好的處理能力,COD的去除率高于普通菌17%12;在相同COD負(fù)荷、水力停留時間條件下,投加了高效脫色菌的厭氧反應(yīng)器對染化廢水的處理效率比普通厭氧反應(yīng)器要高得多13。此外,合成洗滌劑、有機(jī)氯化合物、硝酸酷類化合物等不易降解的環(huán)境污染物,都可以被一些高效復(fù)合菌所降解,如黃抱原平草菌、黑曲霉、綠色木霉等可降解有機(jī)氯化合物,絲壯菌物白地霉可降解甘油二硝酸酷,華麗曲霉14可有效消降環(huán)境中的農(nóng)藥。233EM技術(shù)在處理含油廢水中的應(yīng)用。研究表明,從曝氣池的活性污泥中,篩選出降解油類的高效菌株,在適宜的培養(yǎng)條件下,可用于地下水

12、道油脂堵塞的清理,對含油廢水中油的降解率可達(dá)98%以上15,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通活性污泥法的處理效果。劉英軍利用有效微生物群處理養(yǎng)豬場排放的污水,1個月后BOD下降364mg/L,SS下降69%左右16。楊維本等利用EM液凈化油污廢水和豆腐廢水的效果也較明顯,試驗表明,EM原液100ml時凈化效果最好,COD的平均去除率分別達(dá)到818%和950%17。24EM在醫(yī)院廢水處理中的應(yīng)用EM技術(shù)還可以用于醫(yī)院廢水的處理,高效菌能夠吞噬有害微生物,或通過相互間的共生增殖及協(xié)同作用,代謝出抗氧化物質(zhì),抑制有害微生物的生長繁殖。徐州市5家醫(yī)院消毒液受到微生物污染18,原因是所用消毒液的時間過長,且反復(fù)使用,在此期

13、間經(jīng)造成了對病人不同程度的再污染,如果能利用EM技術(shù)找出一種或幾種能夠吞食消毒液中有害菌的微生物,使消毒液長期或一定時期內(nèi)保持合格,便可免去經(jīng)常監(jiān)測消毒液和清洗容器的繁瑣過程,使其達(dá)到無污染。龐艷等19處理醫(yī)院污水常用的A2O工藝和AB工藝,磷酸鹽去除效果不甚理想,如果在生物除磷的基礎(chǔ)上,補(bǔ)加化學(xué)混凝沉淀方法,去除效果穩(wěn)定性又較差。經(jīng)研究,EM菌和化學(xué)除磷強(qiáng)化SBR工藝對COD去除率可大于90%,出水磷酸鹽濃度達(dá)到或接近一級排放標(biāo)準(zhǔn)。3EM在減少剩余污泥產(chǎn)量研究中的應(yīng)用在活性污泥中引入EM菌,可以一定程度地降低污泥產(chǎn)量,提高污泥沉降速度以及有效改善污泥顆粒的凝聚、沉降性能,增強(qiáng)污泥降解污水有機(jī)

14、質(zhì)的活性。楊嬋等20研究EM 對SBR反應(yīng)器的影響,考察了在pH值為80,EM接種量為110000(VEMV污水條件下,SBR反應(yīng)器對生活污水中COD、TP、NH3N的去除效果,以及對污泥性狀改變的作用。結(jié)果表明,EM菌的使用不僅提高了COD的去除效果,還優(yōu)化了污泥性狀的結(jié)論。日本志川縣立圖書館采用EM技術(shù)處理生活污水,按01%的比例投加有效微生物群,每天24次,曝氣3h/d,30d后大腸桿菌無檢出,無污泥產(chǎn)生,且該工藝處理污水的電耗僅為原來電耗的1/821。4結(jié)語EM技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用結(jié)果表明,EM技術(shù)可以用于降解有機(jī)物、減少污染產(chǎn)量、分解營養(yǎng)鹽類物質(zhì)和除臭等領(lǐng)域,應(yīng)用范圍非常廣泛,且

15、效果明顯;而且不需要增設(shè)特別的設(shè)備裝置,使用方便簡單,適合新、老污水處理廠的使用。隨著人們生活水平的提高,污水處理要求越來越嚴(yán)格, EM技術(shù)將有更加廣闊的應(yīng)用前景。EM技術(shù)的應(yīng)用在我國起步較晚,相關(guān)示范工程的報道較少;沒有一個比較典型的參考,在針對不同的污水水質(zhì),如何選取EM的種類、投加量和投加方式等運行參數(shù),都需進(jìn)一步研究。同時,EM菌的除污效果是多種高效菌共同作用的結(jié)果,其作用機(jī)理、基質(zhì)降解的動力學(xué)特性等還需進(jìn)一步研究。參考文獻(xiàn)1比嘉照夫拯救地球水變革M北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,19932王平,吳曉芙,李科林,等EM-SBR反應(yīng)器處理生活污水的效能I反應(yīng)器啟動J中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,200

16、4,24(2:13173李捍東,王慶生,張國寧,等優(yōu)勢復(fù)合菌群用于城市生活污水凈化打新技術(shù)的研究J環(huán)境科學(xué)研究,2000,13(5:14164趙志萍,呼世斌,房發(fā)俐,等EM的定向富集及處理黑臭河水的研究J西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,16(2:2102135龐艷,勾懷亮,冀強(qiáng),等EM在SBR反應(yīng)器處理醫(yī)院污水中的應(yīng)用J遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2006,26(1:42456張勇,張守誠,祁恩成,等EM技術(shù)在黃姜加工廢水處理中的應(yīng)用J環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2005(S1:1191207王惠豐,呼世斌吸收消化工藝處理薯禎皂素廢水的研究J西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2003,32(5:1051128單麗偉,馮貴穎

17、,朱丹,等上流式厭氧污泥床(UASB處理皂素廢水的研究J西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2003,31(S1:1051129宋風(fēng)敏,呼世斌,劉音酵母菌處理皂素生產(chǎn)廢水的研究J環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(4:666910凌石,馮貴穎,劉建黨,等酵母菌光合細(xì)菌聯(lián)用處理皂素廢水的試驗研究J西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,15(1:10911211宋鳳敏,呼世斌EM菌活性污泥系統(tǒng)對皂素廢水的深度處理試驗J工業(yè)用水與廢水,2008,39(2:394112張麗,賀啟環(huán)高效菌活性污泥法處理分散染料廢水實驗研究J環(huán)境工程,2002,20(1:777913徐向陽,張明洲,俞秀峨高效脫色菌的特性及其在染化廢水仄氧處理中的生物強(qiáng)化作用J中國沼氣,2001,19(2:3714李捍東,常冠飲高效復(fù)合降解工程菌處理杭生素廢水的研完J云南環(huán)境科學(xué),2001,19(8:14814915劉玉煥,鐘英長菌物的有機(jī)磷農(nóng)藥降解酶產(chǎn)酶條件和一般性質(zhì)J微生物學(xué)通報,2000,27(3:16216516劉英軍EM有效微生物技術(shù)在我國的應(yīng)用發(fā)展研究進(jìn)