□吳瑋方浩恩
(1.浙江泰達安全技術有限公司;2.杭州市環境保護科學研究設計有限公司浙江杭州310000)
紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法研究
□吳瑋1方浩恩2
(1.浙江泰達安全技術有限公司;2.杭州市環境保護科學研究設計有限公司浙江杭州310000)
紫外光解使餐廚泔腳垃圾油脂廢水中難被微生物降解的長鏈脂肪酸轉化為可被微生物降解的短鏈脂肪酸,同時微生物進行生化處理,徹底除去餐廚油脂廢水中的污染物。紫外光解耦合微生物法一體化處理餐廚油脂廢水的方法可充分發揮紫外光解處理廢水和生物法處理廢水的優點,對廢水處理更徹底、效率更高。
紫外光解;耦合;微生物;餐廚油脂廢水
目前,生物處理方法來降解油脂廢水是極具發展前景。且具有成本低,無二次污染優點,而倍受青睞。紫外光解能耗高、反應時間長,在經濟上也是不可行的。
所以,將生物法與紫外光解組合工藝在油脂廢水處理中的研究,利用它們之間的互補性和協同作用提高廢水的處理效率,具有非常重要的意義。
(1)試驗條件
a、待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質量濃度為1 200~1 500mg/L,pH值為6.5~7.0。
b、多孔聚氨酯材載體的比表面積為4.8m2/g,孔隙度為88%。
c、控制紫外光的波長為254nm,功率為30W~40W,紫外光強度為1.0mW/cm2。
d、用于紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的裝置,包括箱式的反應器本體,在反應器本體的上方設有紫外光源;反應器本體的上部為敞口狀,設有用于密閉的能透過紫外光的玻璃或有機玻璃;在反應器本體的一端的下方設曝氣入口,上方設排水口,另一端的下方設進水口;一個封閉的橫向隔板將反應器內部分隔為上方的紫外光解反應區和下方的微生物降解反應區兩部分;在位于排水口一側的橫向隔板上設有通孔或開口,用于連通兩個反應區;在微生物降解反應區中,設有相互平行且上下交錯的若干豎向隔板,豎向隔板上裝載了多孔聚氨酯材質載體;內循環泵的入口端接于微生物降解反應區中,其出口端則接至紫外光解反應區;橫向隔板的上側邊緣與排水口的下側邊緣位于同一水平面上;紫外光源是多根并列布置的紫外燈管;紫外光源與橫向隔板的間距為6cm~10cm;內循環泵設于反應器本體內,或設于反應器本體外部。
(2)試驗步驟
a、接種微生物:將多孔聚氨酯材質載體安裝于反應器中,再將采集自餐廚泔腳垃圾油脂廢水區的沉積物樣品引入反應器;在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時間HRT為24h~36h的條件下,以間歇式進水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水3~7天,使載體表面附著微生物;
b、培養微生物:以間歇式進水方式向反應器中引入含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養液,繼續在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時間HRT為24h~36h的條件下,培養步驟a中載體表面附著的微生物;培養3~7天后,排除反應器內全部沉積物樣品和培養液,載體表面附著的微生物厚度為0.5-1.0mm;含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養液,是向培養液中加入餐廚泔腳垃圾油脂廢水混合而成,培養液與餐廚泔腳垃圾油脂廢水的體積比為100∶1;培養液通過下述方式配置獲得:取65mgK2HPO4、25.5mgKH2PO4、133.8mgNa2HPO4·12H2O、500mgNH4Cl、82.5mgCaCl2、6 7.5mgMgSO4·7H2O、0.75mgFeCl3·6H2O和1000mL去離子水;混合、溶解后,調節pH值為7.0,并在121℃溫度下滅菌20min,即得到培養液;
c、馴化微生物:在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時間HRT為24h~36h的條件下,以間歇式進水方式引入COD質量濃度按梯度遞增的餐廚泔腳垃圾油脂廢水,對步驟b中載體表面附著的微生物進行梯度馴化,每3天作為一個梯度馴化周期,馴化9天后得到經馴化處理的微生物;
d、餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理:在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時間HRT為24h~36h的條件下,采用間歇式進水方式將待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水引入步驟c中經梯度馴化處理的反應器中,進行餐廚泔腳垃圾油脂廢水處理;在處理過程中,將紫外光源放置于反應器中廢水的表面6cm~10cm上方,并保持紫外光照射。
采用輕質多孔聚氨酯載體將紫外光解和生物膜技術進行耦合,該載體能為生物膜生長提供良好的微環境,與現有生物法相比,降解餐廚油脂廢水中有機物的效率提升了20%,可以廣泛用于湖泊、海洋、城市污水、工業廢水及農村生活污水等水處理領域。
1004-7026(2017)04-0075-01
X703
A
10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.04.057
吳瑋(1988.12-),男,本科,漢族,浙江杭州人,主要從事環保研究。