利用SBR工藝馴化處理腌漬廢水的活性污泥

孫 浩

鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心

利用SBR工藝馴化處理腌漬廢水的活性污泥

孫 浩

鐵嶺市環(huán)境監(jiān)控應(yīng)急響應(yīng)中心

北方地區(qū)的咸菜加工業(yè)繁榮發(fā)展的同時(shí)，腌漬廢水的大量排放問題也隨之凸顯，如何正確有效的處理腌漬廢水成為了一個(gè)亟待解決的問題，該廢水中含有大量的鹽分，一般治理方法對(duì)鹽分的去除很難達(dá)到理想效果，活性污泥生物處理法，能有效的利用這些物質(zhì)以供自身生長(zhǎng)使用，本次試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室模擬含鹽廢水來馴化污泥。

活性污泥；化學(xué)需氧量；序批式活性污泥反應(yīng)器

一、材料與方法

1.1試驗(yàn)原理

污泥沉降比在30%左右，污泥濃度在3000mg/L左右，CODcr去除率在85%以上，并且鏡檢微生物中出現(xiàn)種蟲，輪蟲等，即可認(rèn)為活性污泥培養(yǎng)馴化結(jié)束。

1.2試驗(yàn)裝置與材料

1.2.1試驗(yàn)裝置

反應(yīng)器為有機(jī)玻璃材質(zhì)，有效容積是20L，為實(shí)驗(yàn)室已有的A2O工藝模型的好氧段。試驗(yàn)工藝擬采用的是SBR工藝，裝置運(yùn)行的周期為24h，間歇式活性污泥處理系統(tǒng)（SBR）的工藝流程如圖1所示。采用虹吸進(jìn)水，虹吸出水來完成整個(gè)馴化過程。

1.2.2試驗(yàn)儀器

消解裝置CODcr-571-1型、紫外可見分光光度計(jì)（UV-1800）、HP100B型電子分析天平，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、移液管，PHS-3C精密鹽度計(jì)，2D-810型振蕩器等。

1.2.3活性污泥

污泥取自延吉市污水處理廠，所取污泥呈黃褐色SV在20%左右，污泥形狀良好，經(jīng)鏡檢顯示其中生物相豐富，生物活性好。

1.2.4試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用含鹽廢水是實(shí)驗(yàn)室模擬生活污水中添加固定比例腌漬廢水。

根據(jù)生活廢水主要成分采用牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、磷酸二氫鉀、可溶淀粉、碳酸鈉、碳酸銨、氫氧化鈉、硫酸鈉等按一定比例自行配制模擬廢水。

1.3SBR工藝運(yùn)行機(jī)理

SBR工藝也叫序批式活性污泥法，它最根本的特點(diǎn)是處理工序不是連續(xù)的，而是間歇的、周期性的，污水按批次進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水，然后又周而復(fù)始。

培養(yǎng)過程中能夠馴化出耐鹽的菌種，污水的PH值控制在6.5-7.5，溫度在室溫左右，溶解氧不能小于2mg/L（污泥進(jìn)行正常生理活動(dòng)所需的最小溶解氧量），而最初污水的CODcr值在300mg/L左右，污水中的有機(jī)物和其他水質(zhì)條件均符合微生物的生理需求，按照?qǐng)D2所示工序進(jìn)行培養(yǎng)馴化22天左右。

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1試驗(yàn)結(jié)果

污泥馴化工藝共運(yùn)行22天，在運(yùn)行前期活性污泥生長(zhǎng)迅速，各項(xiàng)指標(biāo)均指示污泥生長(zhǎng)狀況良好，對(duì)CODcr，鹽度的去除率也呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢(shì)。

2.1.1馴化過程中污泥沉降比SV值的變化

培養(yǎng)初期污泥攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定生長(zhǎng)，泥量增加，SV穩(wěn)定上升；在膨脹期間絲狀菌大量繁殖污泥不易沉降，SV大幅度升高，最高達(dá)到50%；經(jīng)過一直膨脹方法逐天處理后，絲狀菌比例大量減少，沉降正常，并最終穩(wěn)定在30%左右，說明其中微生物生長(zhǎng)狀況較好，穩(wěn)定的進(jìn)行生長(zhǎng)代謝。

沉降比在培養(yǎng)馴化期間先增加后穩(wěn)定的趨勢(shì)。

2.1.2馴化過程中MLSS值的變化

由于污泥濃度表示在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物的總重量，也是活性污泥的相對(duì)值，如圖4，培養(yǎng)初期，剛加入污水時(shí)，活性污泥會(huì)對(duì)新環(huán)境產(chǎn)生一個(gè)適應(yīng)期，即微生物細(xì)胞內(nèi)部的各種酶系統(tǒng)對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)過程，此時(shí)不能適應(yīng)的微生物大量死去，MLSS從3500mg/L下降到2100mg/L；隨后進(jìn)入培養(yǎng)中期，微生物體內(nèi)的酶系統(tǒng)開始對(duì)環(huán)境開始適應(yīng)，微生物開始分裂，增殖，MLSS逐步回升，中期發(fā)生污泥膨脹，MLSS升高至4000mg/L，對(duì)應(yīng)此時(shí)的SV升高至50%，膨脹現(xiàn)象明顯；經(jīng)處理后MLSS逐漸恢復(fù)平穩(wěn)，最后穩(wěn)定在3560mg/L左右。

2.1.3馴化過程中MLVSS值的變化

MLVSS表示的是活性污泥中有機(jī)固體物質(zhì)部分的濃度，比MLSS更加精確的表示活性污泥的活性部分，MLVSS與MLSS的比值在一般情況下是固定的，0.75左右，從MLVSS的變化可以看出活性污泥的活性變化，如圖5，MLVSS的變化趨勢(shì)與MLSS的變化趨勢(shì)相似，但能更加直觀的看出污泥的活性。馴化初期，在對(duì)環(huán)境適應(yīng)的過程中活性明顯下降；中期上升，膨脹期間升高至3000mg/L，活性雖高，但是絲狀菌的大量增殖對(duì)污水有惡化效果；后期，膨脹消失，活性污泥生長(zhǎng)繁殖狀況良好，活性穩(wěn)定在2685mg/L。

2.1.4馴化過程中SVI值的變化

對(duì)于正常的生活污水，SVI值介于70-100之間為宜，反映的是活性污泥的凝聚、沉降性能。SVI值過低，說明泥粒細(xì)小，無機(jī)質(zhì)含量高，缺乏活性；過高說明污泥的沉降性能不好，并且已有產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象的可能。如圖6，試驗(yàn)前期SV與MLSS均正常，SVI值處于正常范圍之內(nèi)，隨后污泥生長(zhǎng)繁殖，過程中SV值總體升高，而MLSS有下降趨勢(shì)，表現(xiàn)為SVI值上升；膨脹過程中SVI值高于正常值100，膨脹結(jié)束后SVI恢復(fù)到正常范圍，最終穩(wěn)定在80左右，說明污泥生長(zhǎng)狀況良好。

2.1.5馴化過程中CODcr的去除率變化

化學(xué)需氧量CODcr可以作為有機(jī)物質(zhì)相對(duì)含量的綜合指標(biāo)。污泥中微生物攝取其作為生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，表現(xiàn)為對(duì)污水的凈化。CODcr的去除率能夠反映微生物對(duì)污水的凈化效果以及微生物的生長(zhǎng)情況。如圖7，馴化前期，污泥生長(zhǎng)緩慢，對(duì)CODcr的去除率較低，隨著污泥的生長(zhǎng)成熟，去除率逐漸升高；中期出現(xiàn)污泥膨脹，絲狀菌大量繁殖，惡化水質(zhì)致使CODcr的去除率下降至40%，采取措施后，微生物生長(zhǎng)繁殖穩(wěn)定，由微生物間構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，于是對(duì)CODcr的去除率逐步提高，最終達(dá)到90%并趨于穩(wěn)定。

2.1.6馴化過程中鹽度的去除率變化

培養(yǎng)初期，活性污泥在適應(yīng)環(huán)境的過程中對(duì)鹽分的去除率很低，主要因?yàn)轳Z化前耐鹽菌種不突出，微生物對(duì)鹽分的利用率很低，如圖8，通過不斷提高鹽度梯度的方法馴化污泥能夠起到穩(wěn)定上升的作用，前期鹽度濃度低，有利于微生物對(duì)鹽分的適應(yīng)；逐步提高鹽度濃度，使微生物能夠慢慢適應(yīng)有鹽分的環(huán)境，在適應(yīng)鹽分的過程中，耐鹽菌被篩選出來，逐步成為優(yōu)勢(shì)菌種，鹽度的去除率穩(wěn)步提高最終穩(wěn)定在80%左右。

結(jié)論

1.污泥馴化中出現(xiàn)的污泥膨脹現(xiàn)象可以采取降低曝氣量，縮短曝氣時(shí)間并投加Fecl3.7H2O等消除。

2.鹽分本身對(duì)活性污泥具有抑制作用，但在含鹽污水中對(duì)活性污泥進(jìn)行馴化，可以馴化出耐鹽菌種，可見活性污泥的可馴化性極強(qiáng)，在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用中可以針對(duì)性的對(duì)污泥進(jìn)行馴化獲得需要的菌種。

3.活性污泥馴化之后可以有效凈化腌漬廢水，去除率可達(dá)80%。