利用濱海污泥馴化后處理較高鹽度生活污水的試驗(yàn)性研究

景琪

摘要：實(shí)驗(yàn)用污泥取自生活污水排海溝，研究了利用間歇式活性污泥法馴化此類污泥處理人工配制海水比例為100%及40%的生活污水，考察了微生物對(duì)各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)的去除情況。結(jié)果表明，100%鹽度下經(jīng)過馴化后的微生物對(duì)生活污水去除率可達(dá)到較高水平，COD低于60mg/L，氨氮可以低于8mg/L，總磷低于1mg/L，滿足污水廠排水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)馴化到40%鹽度時(shí)，COD進(jìn)水濃度為300～500之間時(shí)出水同樣滿足污水廠出水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；且在馴化過程中污泥沉降性能良好。故應(yīng)用該法獲取并培養(yǎng)的微生物處理含鹽廢水是可行的。

關(guān)鍵詞：排海溝；間歇式活性污泥法；鹽度；去除率

隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，水資源越來越匱乏，濱海地區(qū)利用海水資源將是一個(gè)重要趨勢(shì)。但由于海水含鹽量很高，利用后的海水排入現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)必然會(huì)對(duì)其造成影響[1～2]。常規(guī)污水處理廠中活性污泥工藝在進(jìn)水所含海水比例超過48%時(shí)出水無法達(dá)標(biāo)，并且SVI值較低[3～4]。

濱海微生物

本文研究如何利用濱海微生物提高污水處理系統(tǒng)在較高鹽度下的處理能力，為實(shí)際污水廠運(yùn)行提供一種污泥來源的新思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 水質(zhì)

（1）實(shí)驗(yàn)用海水采用人工配制的方式，向自來水中投加定量的海鹽素來模擬自然海水，其鹽度為35000mg/L（絕對(duì)鹽度是指海水中溶解物質(zhì)質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值），Cl-濃度為19000mg/L。

（2）實(shí)驗(yàn)用營養(yǎng)母液采用如下配方配制，進(jìn)水COD按營養(yǎng)液實(shí)際稀釋倍數(shù)而定。如需調(diào)整COD等指標(biāo)，需調(diào)整稀釋倍數(shù)，具體進(jìn)水指標(biāo)以測(cè)得數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)流程

采用SBR工藝馴化污微生物，反應(yīng)器采用兩個(gè)15L塑料桶。

圖1 馴化用反應(yīng)器

1.3 實(shí)驗(yàn)用污泥來源

實(shí)驗(yàn)用污泥取自深圳市南澳碼頭，在碼頭生活聚居區(qū)有一條排水溝，白天由生活污水沖刷，晚上海水倒灌，此處微生物常年經(jīng)海水和淡水的反復(fù)沖刷?？紤]到最終培養(yǎng)目標(biāo)是活性污泥能處理較低鹽度的污水，故取泥時(shí)間選在白天。

1.4 分析項(xiàng)目及方法

測(cè)試項(xiàng)目主要有：化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷、MLSS、MLVSS、SVI等。

1.4實(shí)驗(yàn)步驟

1.4.1 活性污泥的培養(yǎng)

所用污泥取自南澳生活污水排海溝，取回后鏡檢發(fā)現(xiàn)微生物種類豐富，易于沉降。將菌種置于容器中進(jìn)行間歇培養(yǎng)。培養(yǎng)階段，每天換一次水（5L），連續(xù)曝氣22小時(shí)，靜沉1個(gè)小時(shí)換水1個(gè)小時(shí)，并監(jiān)測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，觀察污泥增長情況、沉淀性能及有機(jī)物的去除效率。

由于取回的污泥中有機(jī)物的含量較低，故培養(yǎng)時(shí)間較長。經(jīng)過2～3d的悶曝后，容器內(nèi)出現(xiàn)較小絮狀體。污泥的顏色由黑色變?yōu)榛尹S色。再進(jìn)過兩周的培養(yǎng)污泥的沉降性能良好，污泥濃度達(dá)到3000mg/L左右，并且對(duì)高濃度有機(jī)物的去處率較高70%以上。但是生物相趨于單一化，游離微生物占主體，此類微生物體型較小，但非?；钴S。

1.4.2 正式馴化階段

1、含100%海水階段，連續(xù)培養(yǎng)22天，至COD、氨氮、總磷去除率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，此時(shí)把反應(yīng)器中污泥平分到兩個(gè)15L的容器中，一組反應(yīng)器在100%海水條件下培養(yǎng)微生物；另一組改變進(jìn)水鹽度，逐漸培養(yǎng)微生物適應(yīng)較低鹽度的生活污水。

2、含80%海水階段，連續(xù)培養(yǎng)15天，各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定后進(jìn)入第三階段。

3、含60%海水階段，連續(xù)培養(yǎng)23天，各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定后進(jìn)入第四階段。

4、含40%海水階段，連續(xù)培養(yǎng)10天，各項(xiàng)指標(biāo)滿足城鎮(zhèn)污水排放二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入第五階段。

5、測(cè)定40%海水比例生活污水在一個(gè)周期中的污染物去除規(guī)律。

6、在進(jìn)行適應(yīng)低鹽度微生物馴化的同時(shí)，繼續(xù)在100%海水中培養(yǎng)濱海微生物，觀察其對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的去處情況，在經(jīng)過兩個(gè)月培養(yǎng)后觀測(cè)在一個(gè)周期內(nèi)污染物去除規(guī)律。

2 結(jié)果與討論

2.1 海水在污水中占不同比例時(shí)，濱海微生物在短期馴化下對(duì)營養(yǎng)物的去除效果

不同鹽度下各個(gè)階段最后三天的COD、氨氮、總磷的平均運(yùn)行指數(shù)見表4。

由圖可以看出在馴化過程中鹽度的改變對(duì)馴化的微生物有一定的影響，由進(jìn)水海水比例由100%變?yōu)?0%時(shí)，原反應(yīng)器一分為二，考慮到初次鹽度減低可能導(dǎo)致細(xì)胞胞溶現(xiàn)象的發(fā)生，故加大進(jìn)水營養(yǎng)物的濃度，結(jié)果顯示在有機(jī)物濃度較高時(shí)出水效果較差，在經(jīng)過10天左右的調(diào)整期后，污染物去除效率增大；進(jìn)水海水比例由80%降為60%時(shí)，微生物去除效率受較大影響，COD去除率一度接近40%，但是經(jīng)過較短馴化時(shí)間后COD去除效果可恢復(fù)至80%以上；進(jìn)水海水比例由60%降為40%時(shí)，由于在鹽度改變前期曝氣原因致使污泥變黑，COD去除率有一定波動(dòng)，但是改變鹽度后COD去除效率未受到明顯影響。

在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著鹽度的改變氨氮的去除率有一定的改變，在較低鹽度下氨氮的去除效率高于高鹽度。但總磷的去除率一直較高，受鹽度影響并不明顯。

2.2馴化結(jié)束后考察污泥對(duì)COD及氨氮的去除效果

在兩個(gè)反應(yīng)器中分別加入低濃度的人工配制的污水，自加入污水后每1個(gè)小時(shí)取樣，所取水樣均過濾，避免懸浮物帶來的干擾。

圖三 100%海水比例中馴化后COD去除情況

圖四 馴化至40%海水比例時(shí)COD的去除情況

由以上兩個(gè)圖中可以看出 馴化后濱海污泥在100%及40%比例海水中COD均可達(dá)到較好的去除率，但由于目的鹽度馴化時(shí)間的不同，100%海水比例情況下在3小時(shí)時(shí)間內(nèi)已經(jīng)達(dá)到城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，而40%海水比例在4小時(shí)時(shí)間內(nèi)同樣達(dá)到處理效果。

圖五 馴化至40%海水比例時(shí)氨氮的去除情況