有效菌對提高低溫下反應(yīng)床處理能力的探討

1、有效菌對提高低溫下反應(yīng)床處理能力的探討摘要：多重微孔顆粒生物反應(yīng)床是我公司研究開發(fā)的一種經(jīng)濟(jì)且能強(qiáng)有效去除垃圾滲濾液中污染物的反應(yīng)器。本文以上海老港垃圾填埋場調(diào)節(jié)池出水為研究對象，構(gòu)建了多重微孔顆粒反應(yīng)床的小試模型，研究5C和10C的低溫環(huán)境下投加自培低溫有效菌對改進(jìn)反應(yīng)床處理能力的作用，試驗(yàn)結(jié)果表明，COD去除率可提高30個百分點(diǎn)，TN去除率可提升5個百分點(diǎn)。關(guān)鍵詞：低溫有效菌滲濾液多重微孔顆粒生物反應(yīng)床Abstract:Multiaperturepelletorganismbedisdevelopedbyourcompany,whichisaneconomicalreactorandcou

2、lddisposethepollutantfromtheIandfillleachateeffectively.Inthearticle,takeeffluentofregulatingreservoirfromShanghaiLaogangLandfillPlantasstudiedobject,buildthemultiaperturepelletorganismbedtestmodel,andstudytheeffectofeffectivepyschrophiletodevelopthedisposalcapacityofbedreactorinlowtemperatureof5Can

3、d10C.Itindicates,theremovalratefCODcouldbeimproved30percents,andtheremovalratefTNcouldbeimproved5percents,Keyword:EffectivePyschrophile,LandfillLeachate,MultiaperturePelletOrganismBed1引言微生物的生長繁殖以多種營養(yǎng)物為基礎(chǔ)，同時(shí)也受各種環(huán)境因素的制約，如果環(huán)境條件不適宜，微生物的生命活動就會受到影響，甚至發(fā)生變異或死亡。溫度是影響微生物生存的一個重要生態(tài)因子，它不僅對微生物的生長、繁殖等生理生化活動產(chǎn)生影響，同時(shí)

4、也制約著微生物的分布及數(shù)量等【1】。我公司著力于研究一項(xiàng)新技術(shù)一一多重微孔顆粒生物反應(yīng)床處理垃圾滲濾液，改進(jìn)了同濟(jì)大學(xué)趙由才教授提出的礦化垃圾技術(shù)【2】【3】”，采用垃圾填埋場填埋多年的陳垃圾和廢棄物爐渣作為介質(zhì)填料，以廢治廢，達(dá)到資源循環(huán)利用的目的。多重微孔顆粒生物反應(yīng)床好比是一個特大型的生物反應(yīng)器，微生物在有機(jī)垃圾的降解轉(zhuǎn)化中起著最重要的作用。溫度對生物降解的影響很大，在一般情況下，溫度降低10C，生化反應(yīng)速率有可能降低一倍。常溫菌在溫度降到5C左右時(shí)，生長代謝也幾乎處于停滯狀態(tài)。因此,當(dāng)?shù)蜏丶竟?jié)來臨時(shí)，垃圾滲濾液的生物處理系統(tǒng)作用效果會明顯降低。在北方地區(qū)，低溫對處理效果的不利影響會更大

5、，時(shí)間會更長。因此，探索提高反應(yīng)床低溫時(shí)處理性能的有效措施意義重大。本文以多重微孔顆粒生物反應(yīng)床小試裝置為研究對象，考察溫度對多重微孔顆粒生物反應(yīng)床模型運(yùn)行的影響，并針對冬季低溫時(shí)反應(yīng)床性能降低的問題，投入適合滲濾液處理的耐低溫的菌種，將會使處理系統(tǒng)的效果明顯提高。2材料與方法2.1試驗(yàn)裝置與方法多重微孔顆粒生物反應(yīng)床小試裝置為圓柱體，如圖1所示，反應(yīng)器直徑為30cm,填料總體積為31.8L。內(nèi)部填充多重微孔顆粒，反應(yīng)器外壁采用耐腐蝕玻璃鋼。多重微孔顆粒生物反應(yīng)床放置于溫控室內(nèi)，由制冷劑和制熱機(jī)調(diào)控室內(nèi)溫度。溫度控制為40C、30C、20C、10C和5C,本文只考察10C和5C低溫下處理效果的

6、影響程度。反應(yīng)床進(jìn)水由計(jì)量泵和自控裝置進(jìn)水和人工進(jìn)水結(jié)合。日布水量為0.6L,一天五次，120ml/次。固液比=53:1。細(xì)菌投加量為0.56g(干重)/L。投加時(shí)將自培菌配成菌液便于均勻散布于反應(yīng)床中。試驗(yàn)進(jìn)程如表1:2.2試驗(yàn)水質(zhì)及分析方法實(shí)驗(yàn)進(jìn)水米用上海老港垃圾填埋場調(diào)節(jié)池出水，基本水質(zhì)表2所示。1997年我國頒布的生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB168891997)對垃圾滲濾液進(jìn)行污染控制，但控制范圍較為寬泛，僅對懸浮物、COD、BOD5、氨氮、大腸桿菌等指標(biāo)有明確的三級控制體系，其它指標(biāo)多參考污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（BG8978-1996），且對總氮沒有控制。新頒布的國家生活垃圾填埋場污染控

7、制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）對垃圾滲濾液的達(dá)標(biāo)排放有了更系統(tǒng)更完善更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，明確了總氮、總磷及重金屬的排放指標(biāo)，使得垃圾滲濾液技術(shù)的研究更為迫切【4】。針對這一問題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中的難點(diǎn)指標(biāo)，本文重點(diǎn)討論多重微孔顆粒反應(yīng)床進(jìn)出水的CODCr、NH3-N、TN的指標(biāo)變化。對進(jìn)出水進(jìn)行取樣監(jiān)測，監(jiān)測周期為每周一次。監(jiān)測指標(biāo)為CODCr（重鉻酸鉀法，GB11914-89）、BOD5（稀釋與接種法，GB748S8-87）、TN（堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法，GB11894-89）、NH3-N（納氏試劑比色法，GB7479-87）、NO3-N（酚二磺酸分光光度法，GB7480-87）、NO2

8、-N（分光光度法，GB7493-87）、TP（鉬酸銨分光光度法，GB11893-89）、SS（重量法，GB11901-89）、pH（玻璃電極法，GB6920-86）、ORP（電極法，SL94-94）等【5】。本文重點(diǎn)探討CODCr、NH3-N、TN的變化。3結(jié)果與分析3.1低溫下有效菌的投加對COD去除的影響多重微孔顆粒在20C室溫時(shí)的COD平均去除率為76.65%,由圖2可知，當(dāng)控溫室由20C調(diào)溫至10C時(shí)，COD的去除率曲線在80%以上，隨著10C低溫的影響逐漸顯現(xiàn)，COD的去除率持續(xù)走低環(huán)境溫度調(diào)至5C后，COD的去除率持續(xù)走低，當(dāng)溫度繼續(xù)降低到5C的低溫后，COD去除率最低降至30%左

9、右。針對低溫去除率不佳，于3月6日開始，每個35日向內(nèi)投加自培的低溫有效菌，數(shù)天后低溫有效菌的作用開始顯現(xiàn)，COD去除率曲線（藍(lán)色）明顯攀升，COD去除率最高可被提升30個百分點(diǎn)，達(dá)到60%左右的去除率。表明外加低溫有效菌后對低溫下提高COD的去除率有著明顯的作用。3.2低溫下有效菌的投加對NH3-N去除的影響多重微孔顆粒在20C室溫時(shí)的COD平均去除率為91.85%,當(dāng)控溫室內(nèi)溫度被調(diào)低至10C,5C,由圖3得知，氨氮的去除率曲線（藍(lán)色）一直保持下降趨勢，由原來的90%左右的氨氮去除率降至30%以下。而后有小幅度提升。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，即使在3月6日、3月9日、3月13日、18日、22日、27日加入

10、自培低溫有效菌后，一直未見到氨氮去除效果有所改善，分析原因可能是由于硝化細(xì)菌對溫度的影響極為敏感，即使外力的推動作用也很難使硝化細(xì)菌在低溫下工作起來，由此可見，欲使低溫下提高氨氮的去除效果關(guān)鍵是提高系統(tǒng)內(nèi)硝化細(xì)菌本身的工作能力，或開發(fā)培養(yǎng)專門的低溫硝化菌。3.3低溫下有效菌的投加對TN去除的影響多重微孔顆粒反應(yīng)床在20C室溫時(shí)的COD平均去除率為12.48%,當(dāng)控溫室內(nèi)溫度在10C,5C時(shí)，由圖4所示，在3月6日、3月9日、3月13日、18日加入自培低溫有效菌株后，總氮去除率曲線(藍(lán)色)呈波浪狀變化，上升趨勢不明顯，均保持10%37%的脫氮率。從圖中10C和5C環(huán)境下，總氮去除率的對比發(fā)現(xiàn)，5C的總氮去除率并沒有低于10C的去除率，10C的總氮平均去除率為19.92%,5C的總氮平均去除率為24.09%,由此可見，低溫有效菌的投加對脫氮作用的提升有一定作用，可以提升5個百分點(diǎn)。表明自培低溫有效菌中含有少量低溫下參與脫氮的細(xì)菌，自培低溫有效菌的脫氮能力還有待于進(jìn)一步開發(fā)。4結(jié)語低溫下，投加低溫有效菌株用于提高COD的去除率是可行的，去除率最高可提高30個百分點(diǎn)，達(dá)到60%以上的COD去除率。低溫下，投加低溫有效菌株幾乎不能改善低溫環(huán)境反應(yīng)床對氨氮去除能力，依靠投加低溫有效菌株改進(jìn)氨氮的去除效果是不可行的。欲使低溫下提高氨氮的去除效果，建議開發(fā)培養(yǎng)專門的低溫