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众邦EM复合菌处理垃圾渗滤液的实验研究

来源:原创 日期:2015-04-15 11:22:00人气:

    

 

垃圾渗滤液是垃圾在堆放、填埋过程中,由于有机物质发酵分解、雨水沥淋、地下水浸泡等过程产生的高浓度有机污水,具有水质水量变化大,水质复杂,含有大量的病原微生物和其它有毒有害物质等特点,其处理一直是世界性的难题。人们对垃圾渗滤液处理的一个主要目标是通过各种方法(主要是生物处理法)去除渗滤液中的有机物、降低渗滤液的cod。在传统的生物处理法中主要利用普通微生物菌群来降解有机物,这些微生物菌群在含有高浓度的氨氮和其它有毒有害物质的渗滤液中生长受到抑制,降解有机物的活性不能得到充分发挥,使处理效果较差。

em复合菌是一种由乳酸菌、酵母菌、放线菌、光合菌、丝状菌80多种有益微生物经特殊方法培养而成的混合微生物制剂有研究表明,在适宜的条件下,em复合菌群在其生长过程中相互协同作用共生增殖,从而形成稳定而复杂的生态系统能迅速分解污水中的有机污染物,最终达到净化污水的目的。本实验cod为考察目标,通过向活性污泥中投加em复合菌,来处理高浓度的垃圾渗滤液,以不加em复合菌的活性污泥作为对照组,探讨在好氧条件下处理时,各种条件因素(温度、时间、ph、污泥负荷等)对处理效果的影响以及投加em复合菌对处理出水cod分子量分布的影响,为垃圾渗滤液的处理提供参考。

 

1  材料与方法

1.1 菌种

由河南省新乡市众邦生物制品有限公司提供的净水专用型em复合菌

1.2 种泥来源与试验用水

接种污泥取自成都市三瓦窑污水处理厂的浓缩池污泥。试验用渗滤液取自成都市长安垃圾填埋场,其水质指标如表1所示。

表1 垃圾渗滤液水质特征 (mg/l)

1.3 试验方法

1.3.1 污泥的培养和驯化

以开口容器为曝气池,按进水量的0.2%向曝气池中投加em复合菌,接种初期每隔2d投加菌液一次,接种后期每隔4d投加菌液一次。以浓缩池污泥为种泥,以化粪池水为稀释水,采用异步法进行驯化。污泥培养和驯化过程中,以10%的比例增加渗滤液的投加量,直到满负荷为止,定期测定进、出水的cod、nh4-n和污泥的sv、mlss等指标,并对污泥的生物相进行观察,污泥培养过程中不排泥。

13投加em复合菌处理渗滤液的条件试验

10个开口容器作为反应器,每个装1l渗滤液,分为两组,一组投加含em复合菌的活性污泥,另一组投加不含em复合菌的活性污泥,采用充气泵进行曝气。选定曝气时间、温度、ph、污泥负荷作为试验的条件因素。试验中当讨论某个因素的影响时只改变该因素的取值,保持其它因素不变,测定处理前后渗滤液中的cod

13适宜条件下生物处理出水的cod分子量分布测定

采用上海原子核研究所膜分离技术研究发展中心研制的scm系列杯式超滤器和hm系列平片超滤膜。超滤膜截留分子量为100×104u>m >10×104u.10×104u>m >2000u, m<2000u0.45icm玻璃纤维膜。试验中将生物处理后出水分别用0.45pm玻璃纤维膜过滤后,滤后样品中的有机物为dom,用cod作为有机物的指标。选用滤膜过滤法测定水中dom分子量分布,即将已知截留分子量的超滤膜置于scm系列杯式超滤器中,用纯氮气施以0.2ema的压力,水中分子量小于膜截留分子量的有机物透过膜出现在出水中,而分子量大于膜截留分子量的有机物被膜截留不出现在出水中。超滤膜和0.45ixm微滤膜在使用前都用超纯水过滤,直至出水的cod与超纯水的一致。膜过滤采用平行法,即水样用0.45pm微滤膜过滤后,分别通过超滤膜,测定过滤液的cod,各分子量分布区间的有机物含量用差减法得到。

1分析方法

cod:重铬酸钾法;nh4+-n:滴定法;do:碘量法;ssmissph等均采用标准方法测定。

 

2  结果与讨论

2曝气时间对投加em复合菌好氧处理效果的影响

处理方法同1.3.2,控制条件为污泥浓度6000mgl,污泥负荷为0.338kgcodkgss.d温度25℃,ph7.8。分别曝气8h16h24h36h48h,分别测定反应器出水中的cod,其结果如图1所示。由图1可知,随着曝气时间的增加,无论是试验组还是对照组对垃圾渗滤液cod的去除率都逐渐增大。在24h时,试验组的处理效果达到64.9% ,显著高于16h的处理效果,但与处理36h48h比较,差异不大。说明好氧微生物处理渗滤液24h cod就可达到较好的处理效果,延长曝气时间有助于有机物的降解。

              

从图1中还可以看出,当曝气时间>8h时,在相同的处理时间内,试验组的处理效果始终高于对照组。试验组在曝气时间为20hcod去除率略大于对照组曝气时间为48hcod去除率。由此可见,投加em复合菌可改善曝气池的除污性能,达到相同的cod去除率时,投加em复合菌所需的曝气时间显著缩短,从而降低了能耗。

2反应温度对投加em复合菌好氧处理渗滤液的影响

处理方法同132,控制条件为污泥浓度6000mgl,污泥负荷为0225kgcodkgss.d,曝气时间24hph 7.8。分别在温度为10-15℃、25-30℃和35℃ 的条件下处理渗滤液,测定处理出水中cod。其结果如图2所示。

由图2可知,试验组在不同温度条件下的处理效果不同,说明温度也是影响em复合菌好氧处理渗滤液的重要因素。在l0-25℃范围内,随着温度的升高,对照组和试验组的cod去除率均迅速增加。

25-35℃范围内,随着温度的升高,对照组cod去除率增长缓慢,而试验组的cod去除率迅速下降。说明em复合菌成为优势菌后,在温度为l0-25℃内对cod均有一定的去除作用,当温度超过25℃时,em复合菌的酶的活力受到抑制,对cod的去除效果较差。因此,投加em复合菌好氧处理渗滤液的最佳温度为25℃。从图2中还可以看出,好氧条件下,在2o-27℃范围内,试验组和对照组对cod的处理效果差异显著(p<0.05)

2.3 ph对投加em复合菌好氧效果的影响

处理方法同132,控制条件为污泥浓度6000mgl,污泥负荷为0675kgcodkgss.d,曝气时问24h,温度为25℃。分别在ph56789的条件下处理渗滤液,测定处理出水中cod。其结果如图3

                    

由图3可知,试验组在不同ph条件下的cod去除效果不同,说明ph是影响em复合菌处理渗滤液效果的重要因素。ph57范围内,cod的去除率呈上升趋势;ph79范围内,cod的去除率呈下降趋势,ph7cod的去除率最大,说明投加em复合菌好氧处理渗滤液时最适宜ph7左右,此时微生物生长代谢旺盛,对有机污染物的降解效果好,具有良好的生长态势。过高或者过低的ph值均不同程度地抑制了微生物的生长代谢,不利于垃圾渗滤液cod降解过程的进行。对于对照组而言,ph68范围内处理效果均较好且差异不显著,说明常规微生物对ph的适应范围均较宽。当ph<6>8时可能会影响微生物发挥降解作用。从图3中还可以看出,当ph7左右时,试验组和对照组对cod的处理效果差异极为显著(p<0.01)

2污泥负荷对投加em复合菌好氧处理渗滤液的影响

处理方法同1.3.2,控制条件为污泥浓度6000mglph7,曝气时间24h,温度为25℃。分别在污泥负荷为0.225kgcodkgss.d0.338kgcodkgss.d0.45kgcodkgss.d0.563kgcodkgss.d0.675kgcod/kgss.d的条件下处理渗滤液,测定处理出水中cod。其结果见图4

 

                        

从图4中可以看出,试验组污泥负荷在0.225-0.338kgcodkgss.d时,cod去除率随污泥负荷变化不大,当污泥负荷>0.338kgcodkgss.d时,随着污泥负荷的增加,cod去除率迅速下降。对照组污泥负荷>0.45kgcodkgss.d时,cod去除率呈下降趋势。可见,在投加em复合菌处理渗滤液时可选择污泥负荷0.2250.338kgcodkgss.d

从图4中还可以看出,只有污泥负荷在0.20.3kgcodkgss.d0.60.7kgcodkgss.d时,试验组和对照组对cod的处理效果差异才比较显著(p<0.05)

2投加em复合菌对生物处理出水cod分子量分布的影响

从前面的讨论可知,投加em复合菌好氧处理渗滤液的最佳条件为ph 7,曝气时间24h,温度25℃,污泥负荷0.338kgcodkgss.d,以不加em复合菌的常规好氧处理的最佳条件同试验组。分别在各自的最佳条件下分别处理渗滤液,测定其出水cod值,其结果如表2所示。

表2 最佳条件下处理渗滤液的效果

从表2中可以看出,投加em复合菌在最佳的好氧条件下处理渗滤液,可使cod的去除率达到72.5% ,高于对照组26.3% ,可见,投加em复合菌可提高曝气池的除污性能,降低能耗。

分别按1.3.3的方法测定出水cod分子量分布。其结果如图5所示。

                  

从图5中可以看出,对照组和试验组的好氧生物处理出水中cod分子量分布不同,对照组好氧处理出水中除了m<2000u的有机物占有很大比例外,m>100×10 u的有机物也占了较大的比例,而试验组好氧处理出水中主要是m<2000u的有机物。就cod分子量分布状况而言,m>100×10 ucod比例,对照组占38.6%,试验组占13.13%,比对照组低2547%。分子量分别在100×10 u>m >10×10 u10×10 u>m >2000u, m<2000ucod,比例,对照组分别为1.17%、5.85%、54.38%,试验组分别为6.57%、16.67%、63.63%,分别比对照组高5.4%、10.82%、9.25%。可见,投加em复合菌好氧处理渗滤液更容易使大分子有机物降解为小分子有机物。

 

3  结论

(1)投加众邦净水专用型em复合菌可提高曝气池的除污性能,降低能耗。在一定的条件下试验组和对照组对cod的处理效果差异显著。投加em复合菌好氧处理渗滤液的最佳条件为ph= 7,曝气时间24h,温度25℃ ,污泥负荷0.338kgcodkgss.d,在此条件下可使cod的去除率达到72.5%,高于对照组26.3

(2)在好氧条件下处理渗滤液,相对于对照组而言,投加em复合菌可有效降解大分子量有机物,使处理出水中小分子量有机物的比例大大增加。

 

 

 

 

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