生物滴濾塔填料掛膜及馴化研究

曹旭

摘 要：利用來自市政污水處理廠的活性污泥對(duì)生物滴濾塔內(nèi)填料進(jìn)行掛膜，并采用甲苯廢氣進(jìn)行馴化，對(duì)活性污泥在填料上的生物膜形成及微生物馴化進(jìn)行研究，為生物滴濾塔前期運(yùn)營提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：填料；生物滴濾塔；生物膜

中圖分類號(hào)：R318.021 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170832008

1923年Bach等人[1]利用生物法對(duì)硫化氫廢氣進(jìn)行了凈化處理。20世紀(jì)50年代，美國學(xué)者利用土壤生物過濾凈化有機(jī)廢氣取得了良好的效果[2]。

目前，生物法作為有效的有機(jī)廢氣治理措施已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但改裝置處理效果的優(yōu)良取決于填料前期掛膜及馴化，為了了解填料掛膜及馴化性能，本套裝置利用廢榛子殼和廢核桃殼組成生物質(zhì)填料，采用市政污水廠活性污泥作為菌種進(jìn)行填料掛膜，并采用甲苯氣體作為有機(jī)廢氣的模擬氣體對(duì)生物膜進(jìn)行馴化，為生物滴濾塔內(nèi)填料生物膜性能研究提供技術(shù)支持。

1 菌種培養(yǎng)

掛膜菌種來自市政污水廠中的活性污泥。馴化菌種在室溫下進(jìn)行，菌種需要進(jìn)行24h曝氣，去除混合液中的營養(yǎng)成分，靜置2h后，導(dǎo)出上清液，重新投入營養(yǎng)液，當(dāng)污泥濃度MLSS達(dá)到4～5g/L時(shí)，取1L污泥混合液導(dǎo)入循環(huán)水槽，再加入25L自來水稀釋。在室溫下，氣體流量0.2m3/h、液體流量12～30L/h，利用NaOH和K2HPO4調(diào)節(jié)pH值處于7～8之間，對(duì)生物滴濾塔循環(huán)掛膜。在掛膜期間，因?yàn)樗终舭l(fā)，需要每日向水槽中添加少量自來水，以保證循環(huán)液體積不變；掛膜初始階段吸附在填料上的細(xì)菌較少，且吸附不牢固。為了使微生物迅速繁殖，并且牢固地吸附在填料表面，使微生物正常生長，根據(jù)微生物所需營養(yǎng)元素的配比關(guān)系[3]，每2日向活性污泥混合液中投加營養(yǎng)物（包括葡萄糖、尿素、MgSO4、? FeSO4、K2HPO4等），為微生物提供良好的能量來源，使之迅速繁殖、牢固地吸附在填料表面。

系統(tǒng)運(yùn)行3d后，將發(fā)現(xiàn)填料上形成薄薄的生物膜。此時(shí)將自行配制COD濃度300mg/L的營養(yǎng)液導(dǎo)入生物滴濾塔，液體停留時(shí)間為2h，觀察并記錄系統(tǒng)對(duì)COD的去除率，如圖1所示。

測(cè)量COD濃度從反應(yīng)器掛膜第3天開始，此刻在生物滴濾塔中填料上已形成薄薄的生物膜，因此在反應(yīng)器啟動(dòng)階段能夠?qū)σ欢康腃OD具備去除作用，去除率可達(dá)36.5%。隨著時(shí)間推移，生物膜開始成熟，COD去除率不斷加大。第10天時(shí)，已能夠觀察到填料上的生物膜，此時(shí)去除率可達(dá)91.8%。第11天時(shí)去除率92.5%，第12天時(shí)去除率92.9%。生物滴濾塔對(duì)COD的去除效率趨于穩(wěn)定，充分說明系統(tǒng)掛膜完成。

2 菌種馴化

在溫度25℃、濕度40%、氣體流量0.2m3/h的條件下，向生物滴濾塔導(dǎo)入低濃度甲苯氣體，以此來對(duì)微生物進(jìn)行馴化，甲苯凈化率如圖2。

在啟動(dòng)期，導(dǎo)入低濃度甲苯氣體馴化，生物滴濾塔凈化效率低且不穩(wěn)定。隨著時(shí)間推移，凈化效率明顯提高。在運(yùn)行馴化期，當(dāng)進(jìn)氣濃度低于1000mg/m3時(shí)，凈化效率可達(dá)95%以上。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)廢氣裝置掛膜和馴化經(jīng)驗(yàn)[4]，當(dāng)生物滴濾塔凈化效率連續(xù)穩(wěn)定幾天時(shí)，說明系統(tǒng)馴化已成功。在馴化13d之后，本研究發(fā)現(xiàn)：生物滴濾塔對(duì)濃度小于1000mg/m3的甲苯廢氣凈化效率維持在97%以上。此時(shí)系統(tǒng)可以處理甲苯廢氣，說明馴化已完成。

3 結(jié)論

本論文采用市政污水廠中的活性污泥對(duì)生物滴濾塔填料進(jìn)行掛膜及馴化研究，結(jié)果表明。

活性污泥通過悶曝、培養(yǎng)工序后進(jìn)行掛膜。系統(tǒng)運(yùn)行12d后，凈化效率能夠持續(xù)達(dá)到90%，可作為反應(yīng)器，說明系統(tǒng)掛膜基本完成。

利用低濃度的甲苯氣體對(duì)生物滴濾塔進(jìn)行馴化，在啟動(dòng)階段凈化效率較低，但后期，凈化效率逐步提高。在馴化13d之后，生物滴濾塔對(duì)濃度小于1000mg/m3的甲苯廢氣凈化效率維持在97%以上。此時(shí)系統(tǒng)可以處理甲苯廢氣，說明馴化已完成。

參考文獻(xiàn)

[1] Bach，H.Schwefel im Abwasser[J].Gesundheits-Ingenieur，1923（46）：370.

[2]郭桂悅，滿艷茹，郁向民. 生物法治理惡臭研究進(jìn)展[J]. 江蘇化工，2005，33（4）：23-26.

[3]尚魏，王啟山，石磊.惡臭污染控制測(cè)試與控制技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：121-127.

[4]黃樹杰. 生物滴濾塔處理含H2 S與NH3惡臭氣體的實(shí)驗(yàn)研究[D].廣東：廣東工業(yè)大學(xué)，2006.endprint