高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理的研究_蔡勛江

1、第26卷第7期2010年4月中國給水排水CHINAWATERWASTEWATERVol26No7Apr2010高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理的研究1223蔡勛江，范洪波，呂斯濠，熊幼林（1華南理工大學環(huán)境科學與工程學院，廣東廣州510640；2東莞理工學院化學與環(huán)境學院，廣東東莞523808；3東莞圣源科技環(huán)保有限公司，廣東東莞523808）采用投加高效微生物菌劑的方式處理食堂污水，考察微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散NH4+N、TN微生物菌劑對食堂污水的處理效果顯著，當原水COD、式處理的可行性。結(jié)果表明，摘（11691862）、（147246）、（255）mg/L時，和TP濃度分別為（25

2、5460）、運行50d后，NH4+N、TN和TP濃度分別穩(wěn)定在50、50、50、10mg/L以下，二級生物強化池的出水COD、達城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB189182002）的一級A標準；再經(jīng)生態(tài)修復處理后，到了地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB38382002）的類標準。與傳統(tǒng)活性水質(zhì)得到進一步改善，可達到污泥法相比，該技術的投資費用降低了50%以上，運行維護費用降低了30%以上，為城鎮(zhèn)污水分散式處理技術提供了一種新思路。關鍵詞：微生物菌劑；城鎮(zhèn)污水；分散式處理中圖分類號：X703文獻標識碼：C文章編號：10004602（2010）07005804要：ApplicationofHighlyEf

3、ficientMicrobialAgenttoDecentralizedTreatmentofMunicipalWastewaterCAIXun-jiang1，F(xiàn)ANHong-bo2，LVSi-hao2，XIONGYou-lin3（1CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofScienceandTechnology，Guangzhou510640，China；2SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，DongguanUniversityofTechnolog

4、y，Dongguan523808，China；3DongguanShengyuanTechnologyandEnvironmentCoLtd，Dongguan523808，China）Abstract：Canteenwastewaterwastreatedbyaddinghighlyefficientmicrobialagent，andthefea-sibilityofdecentralizedtreatmentofmunicipalwastewaterbythemicrobialagentwasinvestigatedTheresultsshowthatthetreatmentefficie

5、ncyofthecanteenwastewaterbythemicrobialagentissignificantWhentheinfluentconcentrationsofCOD，NH4+N，TNandTPare255to460mg/L，1169to1862mg/L，147to246mg/Land2to55mg/Lrespectively，theeffluentconcentrationsofCOD，NH4+N，TNandTPinthesecondarybioaugmentationtankarelessthan50mg/L，50mg/L，50mg/Land10mg/Lrespective

6、lyafteroperationfor50d，whichreachthefirstlevelAcriteriaspecifiedinDischargeStandardofPollutantsforMunicipalWastewaterTreatmentPlant（GB189182002）Afterfurthertreatmentofecologicalremediation，thequalityoftreatedwaterisimprovedandcanreachclassspecifiedinEnvironmentalQualityStandardsforSurfaceWater（GB383

7、82002）Comparedwiththetraditionalactivatedsludgeprocess，theinvestmentcostandoperationcostofthisprocessarereducedbymorethan50%and30%，providinganewwayfordecentralizedtreatmentofmunicipalwastewaterKeywords：microbialagent；municipalwastewater；decentralizedtreatmentwwwwatergasheatcom蔡勛江，等：高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處

8、理的研究第26卷第7期隨著我國城鎮(zhèn)人口的不斷增加和城市化進程的不斷加速，城鎮(zhèn)用水量和污水排放量與日俱增，形成了許多分散式污水污染源，而且其中的大部分污染源都不能納入城市污水收集系統(tǒng)或城市污水處理1廠，對水環(huán)境的影響日益嚴重。分散式處理技術就地回用的方式，近年來受到了越來采用就地處理、2越多的關注，但傳統(tǒng)的分散式處理技術（如活性污泥法、生物膜法）存在投資大、操作困難、影響景觀等缺點，一直難以推廣運用。因此，開發(fā)新型的、廉價易行的城鎮(zhèn)污水分散式處理技術勢在必行。復合菌劑修復技術是20世紀70年代發(fā)展起來其通過投加具有特定功能的一種新型水處理技術，的微生物來強化對目標污染物的去除，具有投資少、3見效

9、快等特點，是一種很有發(fā)展前景的生物處理技術。筆者利用實驗室分離培養(yǎng)出的高效復合微生泵噴泉的形式進行微曝氣，并通過直接投加EM菌和光合細菌，對污染物進行強化處理；前段出水流經(jīng)一個2m寬的人工濕地后，進入后半段生態(tài)修復池，其中種植了水生植物和投放了水生動物，進一步凈化污水。圖1Fig1污水處理工藝流程Flowchartofwastewatertreatmentprocess分析項目與方法COD：重鉻酸鉀法；NH4+N：納氏試劑比色法；TN：堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法；TP：鉬酸銨分光光度法；pH：PHS3C型pH計。物菌劑（EM）和光合細菌等，采用直接投加的方式強化處理東莞市松山湖科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)

10、學術交流中心考察了其對污染物的處理效果，并進行經(jīng)食堂污水，以期為城鎮(zhèn)污水分散式處理提供參考。濟分析，1材料與方法試驗中投加的微生物菌種主要包括光合細菌（沼澤紅假單胞菌）和EM菌，菌液濃度均為113109個/mL，投量均為6mL/m；另外，根據(jù)試驗需要，還投加了一定量的反硝化菌。菌種分離自東莞結(jié)果與討論對COD的去除效果由于被投放到系統(tǒng)中的高效菌種可以最大限度地利用目標污染物，生長繁殖迅速，在處理系統(tǒng)中很快占據(jù)了優(yōu)勢。系統(tǒng)對COD的去除效果見圖2。市松山湖區(qū)某景觀湖，在實驗室培養(yǎng)制得。試驗原水為東莞市松山湖科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)學術交流中心食堂污水，主要包括飯菜發(fā)酵后產(chǎn)生的污水2和洗滌污水，經(jīng)管道排入一面

11、積約為033hm的凹地，排放量約為100t/d，加上雨水的匯集，逐步形成圖2Fig2對COD的去除效果了一個小池塘，平均水深為1m。污水水質(zhì)：pH值COD、NH4+N、TN和TP分別為為587678，工藝流程工藝流程見圖1。污水經(jīng)過粗、細兩道格柵自流進入隔油池，在隔油池中安裝2臺潛污泵，配電動手葫蘆1臺；隔油池出水經(jīng)水泵提升進入一級處理池，一級處理池為一個玻璃鋼厭氧罐，其中投加反硝化菌，污水經(jīng)過厭氧處理后自流進入二級處理池。二級處理池分為兩段，前半段為生物強化池，采用水RemovalefficiencyofCOD由圖2可知，當食堂污水的COD在255460mg/L之間波動時，系統(tǒng)對COD的去除

12、效果始終保出水COD降持在較高的水平；經(jīng)一級厭氧處理后，至200300mg/L，去除率為20%30%；經(jīng)二級生物強化處理后，出水COD降至100mg/L以下，運行40d后，城出水COD穩(wěn)定在50mg/L以下，達到了（GB189182002）鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準COD最的一級A標準；再經(jīng)二級生態(tài)修復處理后，終穩(wěn)定在30mg/L以下，去除率保持在90%以上，出水COD達到了地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB第26卷第7期中國給水排水wwwwatergasheatcom系統(tǒng)對TN的去除效果見圖3。的，對磷的去除主要是通過微生物的同化作用，此外水生植物也會消耗部分磷。圖3Fig3圖4對總氮的去除效果Rem

13、ovalefficiencyofTN+4對TP的去除效果Fig4RemovalefficiencyofTP監(jiān)測顯示，盡管進水的TN和NHN濃度不穩(wěn)定，但是系統(tǒng)對氮的去除效果較好。經(jīng)二級生物出水TN和NHN都在50mg/L以強化處理后，下，平均去除率均在80%以上，達到了GB189182002的一級A標準；再經(jīng)生態(tài)修復處理40d后，污水塘中的藻類被大量消除，水質(zhì)明顯改善，生態(tài)修復+池中NH4N和TN均基本低于10mg/L，總?cè)コ_到了GB38382002的率均保持在90%以上，+4對污染物去除效果的比較目前，已有一些采用微生物菌劑處理城鎮(zhèn)污水4的研究報道。例如：李曉艷等投加優(yōu)勢菌種強化取得了較好

14、的處理處理分散式居民小區(qū)生活污水，NH4+N為效果，在原水COD為350550mg/L、100180mg/L的條件下，出水COD50mg/L、NH4+N10mg/L，達到了城市污水再生利用城的要求；邵開忠等利用好氧復合市雜用水水質(zhì)經(jīng)濟分析根據(jù)試驗結(jié)果，該工程只需建設一級處理設施，5類標準。以上表明投加微生物菌劑對食堂污水中的NHN和TN具有非常明顯的去除效果，這主要是因為：一級厭氧罐中投加了反硝化菌，有充足的碳源使其利用硝態(tài)氮進行反硝化作用；二級處理在微曝池前半段投加了大量的硝化菌和反硝化菌，系統(tǒng)對TP的去除效果見圖4。當進水TP在255mg/L之間波動時，二級生物強化池出水TP10mg/L，

15、運行50d后，出水TP穩(wěn)定在05mg/L以下，可達到GB189182002的一級A標準；再經(jīng)TP基本低于01mg/L，生態(tài)修復處理后，總?cè)コ蔬_到了GB38382002的類標準。在90%以上，這主要是因為投加微生物菌劑可以明顯增加高效聚磷菌的比例，在好氧條件下，聚磷菌的吸磷量會隨著處理時間的延長而增加。水塘中聚磷菌過度吸收的磷大部分轉(zhuǎn)移到底泥里，而沒有達到最終削減的目+4wwwwatergasheatcom蔡勛江，等：高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理的研究第26卷第7期二級處理采用自然塘或者人工塘，直接投放菌劑進行處理，無需設計專門的二級處理設施，工程投資約3為200元/m，而傳統(tǒng)活性污泥

16、法的工程投資一般3為14002500元/m，基礎建設費用較傳統(tǒng)活性參考文獻：1王捷，張宏偉，賈輝，等分散式污水處理與再利用技J中國給水排水，2006，22（20）：14術研究進展172姚琦，喻俊，雷晶武漢市某“新農(nóng)村”小區(qū)分散式污J中國給水排水，2009，25（12）：37水處理工程393陳鋒，柯振東，周建平，等復合菌劑治理磁湖富營養(yǎng)J環(huán)境科學與技術，2007，30（5）：2933化的研究4李曉艷，龐金釗，楊宗政，等結(jié)合優(yōu)勢菌處理分散式J環(huán)境科學與管理，2006，31（5）：118小區(qū)污水1195邵開忠，劉君，施敏芳生物強化高效油脂處理系統(tǒng)處J環(huán)境科學與技術，2005，28（6）：89理餐飲污

17、水906原培勝城鎮(zhèn)污水處理廠運行成本分析J環(huán)境科Email：caixunj2004163com收稿日期：20091012污泥法降低了50%以上；試驗采用一臺750W的水而傳統(tǒng)活性污泥法的能耗一般泵進行表面微曝氣，3為014028kWh/m，節(jié)能達30%以上；復合菌劑的生產(chǎn)成本為10001500元/t，運行維護費3用約為02元/m，而傳統(tǒng)活性污泥法的運行成本36一般為05元/m，運行成本降低了30%以上。3結(jié)論投加高效微生物菌劑處理食堂污水，取得了顯著的效果，運行50d后二級生物強化池出水COD、NH4+N、TN、TP分別穩(wěn)定在50、50、50、10mg/L以下，達到了GB189182002的一

18、級A標準；再經(jīng)生態(tài)修復處理后，水質(zhì)得到進一步改善，可達到GB38382002的類標準。將高效微生物菌劑用于城鎮(zhèn)污水分散式處理中，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，其基礎建設費用可降低50%以上，節(jié)能達30%以上，污水處理設施運行成本可降低30%以上。櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵（上接第57頁）流比（006），對COD的去除率最高可達84%；當進水流量增至30L/h時，不宜回流，對COD的去除11、15、24、30L/h率為77%；當進水流量分別為9、（3136）、（2734）、時，最佳Vup分別為40、30和38m/h，相應的COD去除率分別

19、高達90%、（87%89%）、（83%84%）、83%和77%，Vup的39、38、36和38m/h。從處上限值分別為43、理效率角度考慮，在無回流的條件下，適宜的進水流量為1524L/h，相應的HRT為0508h。EGSB處理生活污在1526的條件下，水的最佳運行參數(shù)為高進水流量（1524L/h）、高Vup（30m/h）、低回流比（006），此時可獲得819%以上的COD去除率。參考文獻：1LiXM，GuoL，YangQ，etalRemovalofcarbonandnu-trientsfromlowstrengthdomesticwastewaterbyexpandedgranularsludgebed-zeolitebedfiltration（EGSB-ZBF）integratedtreatmentconceptJProcessBiochem，2007