楊海燕，呂 慧，呂 倩

(中國(guó)石油天然氣股份獨(dú)山子石化分公司研究院，新疆 獨(dú)山子 833699)

凈化水聯(lián)合車(chē)間含油污水污染物負(fù)荷高，含有大量的長(zhǎng)鏈烷烴類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)等弱極性的有機(jī)污染物，以及脂肪酸類(lèi)、環(huán)烷酸類(lèi)、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物衍生鹽類(lèi)等強(qiáng)極性難降解的有機(jī)污染物［1］。污水乳化嚴(yán)重，具有較強(qiáng)的生物毒性和較差的可生化性。惡劣的水質(zhì)條件已影響曝氣池微生物活性。污泥活性低導(dǎo)致生化運(yùn)行效果不理想、降解有毒有害污染物能力下降，不僅影響了污水處理的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，而且使得提標(biāo)排放工作日益嚴(yán)峻。

針對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題，為了達(dá)到廢水處理的預(yù)期效果，充分發(fā)揮微生物處理方法的優(yōu)勢(shì)，提高去除有機(jī)污染物及其他有毒有害物質(zhì)的能力，可采用添加生物增效劑技術(shù)，使污水處理廠能夠在高污染物負(fù)荷的水質(zhì)條件下，更好地維持微生物群落的正常功能，增強(qiáng)微生物群落改善出水質(zhì)量的能力。

通過(guò)選取具有代表性的污水水樣，模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，通過(guò)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)摸索出每種生物增效劑對(duì)現(xiàn)在的污水處理系統(tǒng)是否適用，若適用通過(guò)試驗(yàn)評(píng)選出每種生物增效劑的最佳投加量;在此基礎(chǔ)上將所選用的生物增效劑進(jìn)行綜合效果的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證生物增效劑之間是否有協(xié)同作用，并提出可行的處理方案。

1 試驗(yàn)方法

凈化水廠含油系統(tǒng)純氧曝氣池進(jìn)水、含油活性污泥按體積比1∶1 配制成400 mL 樣品，按生物增效劑的不同投加濃度分別進(jìn)行試驗(yàn)，將投加生物增效劑的樣品放入生物搖床中分別進(jìn)行24，48，72 和96 h 的模擬試驗(yàn)，分別對(duì)生物增效劑作用時(shí)間為24，48，72 和96 h 的樣品進(jìn)行微生物群體數(shù)量、污水中污染物的去除率及其代謝活力進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)做空白試驗(yàn)(即不加生物增效劑)，通過(guò)比較進(jìn)行效果評(píng)價(jià)，并篩選出每種生物增效劑的最佳投加量［2］。

2 結(jié)果與討論

2.1 脫氮菌篩選評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 微生物鏡檢

空白樣品中活性污泥顏色微黑，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)較松散，原生動(dòng)物相對(duì)較少。投加脫氮菌后的生物體系中，視野中可以看到大量呈樹(shù)枝狀緊密交錯(cuò)盤(pán)織的泥黃色菌膠團(tuán)，可以看到更多游離或被束縛的原生動(dòng)物，在菌膠團(tuán)稠密之處，可以看到被束縛在菌膠團(tuán)中原生動(dòng)物的蠕動(dòng)，這表明使用脫氮菌后的活性污泥體系中存在著大量活動(dòng)的原生動(dòng)物，活性污泥質(zhì)量良好，代謝旺盛，處理效率得到提高［3］。

2.1.2 菌落總數(shù)測(cè)試

脫氮菌效果見(jiàn)圖1。

圖1 脫氮菌效果評(píng)價(jià)菌落總數(shù)

從圖1 來(lái)看:隨著脫氮菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)在不斷遞增，當(dāng)脫氮菌的質(zhì)量濃度為80 mg/L、作用時(shí)間96 h 時(shí)，菌落總數(shù)增加明顯，達(dá)到了1.4 ×107個(gè)/mL，相比空白已增加了600 多倍，而不加脫氮菌的空白樣品，菌落總數(shù)的數(shù)量基本上變化不大。

2.1.3 氨氮的去除效果評(píng)價(jià)

脫氮菌去除效果見(jiàn)圖2。

圖2 脫氮菌效果評(píng)價(jià)氨氮去除率

從圖2 來(lái)看:隨著脫氮菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，氨氮去除率也在不斷地遞增，當(dāng)脫氮菌的投加量為80 mg/L 時(shí)，對(duì)氨氮的去除效果明顯增強(qiáng)，達(dá)到了29.32%，隨著脫氮菌投加濃度的遞增，氨氮去除效果也在增強(qiáng)，趨勢(shì)漸緩，表明投加量小幅上升并沒(méi)有對(duì)脫氮菌增效的效果產(chǎn)生明顯影響［4］。

2.1.4 確定最佳投加量

通過(guò)對(duì)脫氮菌效果的綜合評(píng)價(jià)和投用成本方面的考慮，在保證氨氮去除率的前提下，篩選出脫氮菌的最佳投加量為80 mg/L。

2.2 脫酚菌篩選評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 微生物鏡檢

空白樣品中活性污泥顏色微黑，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)較松散，原生動(dòng)物相對(duì)較少。投加脫酚菌后，污泥顏色微黃，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)相對(duì)密實(shí)，生物相較齊全(較多量后生+原生動(dòng)物出現(xiàn))，在菌膠團(tuán)稠密之處，可以看到被束縛在菌膠團(tuán)中原生動(dòng)物的蠕動(dòng)，這表明使用脫酚菌后的活性污泥體系中存在著大量活動(dòng)的原生動(dòng)物，活性污泥本身質(zhì)量較好，代謝旺盛，處理效率較高。

2.2.2 菌落總數(shù)測(cè)試

脫酚菌效果見(jiàn)圖3。

圖3 脫酚菌效果評(píng)價(jià)菌落總數(shù)

從圖3 來(lái)看:隨著脫酚菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)在不斷地遞增，當(dāng)脫酚菌的投加濃度為50 mg/L、作用時(shí)間96 h 時(shí)，菌落總數(shù)增加明顯，達(dá)到了8.3 ×105個(gè)/mL，相比空白增加了33 倍，而不加脫酚菌的空白樣品，菌落總數(shù)基本上沒(méi)有什么變化。

2.2.3 酚的去除效果的評(píng)價(jià)

酚去除效果見(jiàn)圖4。

圖4 脫酚菌效果評(píng)價(jià)揮發(fā)酚去除率數(shù)據(jù)

從圖4 酚的去除效果看:隨著脫酚菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，酚脫除率也在不斷遞增，當(dāng)脫酚菌質(zhì)量濃度為50 mg/L 時(shí)，對(duì)酚的去除效果明顯增強(qiáng)，達(dá)到了32.87%，隨著脫酚菌質(zhì)量濃度的遞增，酚去除效果也在增強(qiáng)，趨勢(shì)漸緩，表明投加量小幅上升并沒(méi)有對(duì)脫酚菌增效的效果產(chǎn)生明顯影響。

2.2.4 確定最佳投加量

通過(guò)對(duì)脫酚菌效果的綜合評(píng)價(jià)和投用成本方面的考慮，在保證酚去除率的前提下，篩選出脫酚菌的最佳質(zhì)量濃度為50 mg/L。

2.3 增效菌篩選評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 微生物鏡檢

空白樣品中活性污泥顏色微黑，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)較松散，原生動(dòng)物相對(duì)較少。投加增效菌后，污泥顏色微黃，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)相對(duì)密實(shí)，生物相較齊全，較多量后生+原生動(dòng)物出現(xiàn)，這表明使用增效菌后的活性污泥體系中存在著大量活動(dòng)的原生動(dòng)物，污泥活性較好，代謝旺盛，處理效率較高。

2.3.2 菌落總數(shù)測(cè)試

增效菌效果見(jiàn)圖5。

圖5 增效菌效果評(píng)價(jià)菌落總數(shù)

從圖5 來(lái)看:隨著增效菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)在不斷地遞增，當(dāng)增效菌的濃度為60 mg/L、作用時(shí)間96 h 時(shí)，菌落總數(shù)的數(shù)量增加明顯，達(dá)到了4.3 ×106個(gè)/mL，相比空白增加了153.37倍，而不加增效菌的空白樣品，菌落總數(shù)的數(shù)量基本上變化不大。

2.3.3 COD 去除效果的評(píng)價(jià)

COD 去除效果見(jiàn)圖6。

圖6 增效菌效果評(píng)價(jià)COD 去除率

從圖6 COD 的去除效果看:隨著增效菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，COD 去除率也在不斷地遞增，當(dāng)增效菌的質(zhì)量濃度為60 mg/L 時(shí)，對(duì)COD 的去除效果明顯增強(qiáng)，達(dá)到了25.23%，隨著增效菌投加濃度的遞增，COD 去除效果也在增強(qiáng)，趨勢(shì)漸緩，表明投加量小幅上升并沒(méi)有對(duì)增效菌增效的效果產(chǎn)生明顯影響。

2.3.4 確定最佳投加量

通過(guò)對(duì)增效菌效果的綜合評(píng)價(jià)和投用成本方面的考慮，在保證COD 去除率的前提下，篩選出增效菌的最佳質(zhì)量濃度為60 mg/L。

2.4 生物增效劑同時(shí)使用綜合效果的試驗(yàn)研究

模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件，按各種生物增效劑的最佳質(zhì)量濃度(各種生物增效劑的最佳投加濃度分別按脫氮菌:80 mg/L;脫酚菌:50 mg/L;增效菌:60 mg/L)和不同作用時(shí)間的樣品進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)和空白樣比較進(jìn)行綜合效果評(píng)價(jià)的結(jié)果如下。

2.4.1 微生物鏡檢

空白樣品中活性污泥顏色土褐色，絮體松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)較松散，原生動(dòng)物相對(duì)較少。投加生物增效劑后，污泥顏色土黃，絮體較松散，鏡檢顯示菌膠團(tuán)相對(duì)密實(shí)，生物相較齊全(較多量后生+原生動(dòng)物出現(xiàn))，在菌膠團(tuán)稠密之處，可以看到被束縛在菌膠團(tuán)中原生動(dòng)物的蠕動(dòng)，這表明使用生物增效劑后的活性污泥體系中存在著大量活動(dòng)的原生動(dòng)物，活性污泥本身質(zhì)量較好，代謝旺盛，處理效率高。

2.4.2 菌落總數(shù)測(cè)試

生物增效劑效果見(jiàn)圖7。

圖7 生物增效劑綜合效果菌落總數(shù)

從圖7 來(lái)看:隨著生物增效劑作用時(shí)間的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)在不斷地遞增，當(dāng)作用時(shí)間96 h時(shí)，菌落總數(shù)的數(shù)量增加明顯，達(dá)到了3.4 ×107個(gè)/mL，相比空白增加了1 300 多倍，而不加生物增效劑的空白樣品，菌落總數(shù)的數(shù)量基本上變化不大。

2.4.3 污染物去除效果的評(píng)價(jià)

污染物去除效果見(jiàn)圖8～圖10。

圖8 生物增效劑綜合效果氨氮去除率

圖9 生物增效劑綜合效果揮發(fā)酚去除率

圖10 生物增效劑綜合效果COD 去除率

從圖8～10 對(duì)去除效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果看:隨著生物增效劑作用時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)污水中氨氮、揮發(fā)酚、COD 的去除率比只加單劑的去除效果更有增強(qiáng)，相比只加單劑時(shí)的增強(qiáng)結(jié)果(以96 h的結(jié)果為依據(jù))為:氨氮的去除率又增加了7.66%，揮發(fā)酚的去除率又增加了6.88%，COD的去除率又增加了7.91%，表明按最佳投加濃度同時(shí)使用生物增效劑增效的效果更有增強(qiáng)，各種生物增效劑之間有協(xié)同作用。

3 結(jié)論及建議

有針對(duì)性地使用生物增效劑技術(shù):在煉油污水場(chǎng)受到高負(fù)荷沖擊的情況下，為了達(dá)到廢水處理的預(yù)期效果，充分發(fā)揮微生物處理方法的優(yōu)勢(shì)，提高去除有機(jī)污染物及其它有毒有害物質(zhì)的能力，可采用添加生物增效劑技術(shù)，即通過(guò)添加具有特殊降解功能的菌株以強(qiáng)化“土著”微生物功效的一種技術(shù)［5］。通過(guò)添加這些高效微生物，使污水處理廠能夠在高污染物負(fù)荷的水質(zhì)條件下，更好地維持微生物群落的正常功能，增強(qiáng)微生物群落改善出水質(zhì)量的能力，同時(shí)提高系統(tǒng)抗沖擊能力，加強(qiáng)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高污水處理廠的效率并簡(jiǎn)化操作，為進(jìn)一步提高出水質(zhì)量提供可靠保證。

當(dāng)含油污水進(jìn)水水質(zhì)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)污水運(yùn)行的實(shí)際情況，定期選擇性地投加生物增效劑以提高生化單元出水的合格率。根據(jù)室內(nèi)篩選評(píng)價(jià)的試驗(yàn)結(jié)果，提出以下的處理方案。

3.1 單獨(dú)投加生物增效劑

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)情況，有選擇性地單獨(dú)投加生物增效劑，且脫氮菌投加濃度為80 mg/L，脫酚菌為50 mg/L，增效菌為60 mg/L，現(xiàn)場(chǎng)用新水溶解后直接投加，投加點(diǎn)為含油曝氣池進(jìn)口。一次性投加后，要做好污水水質(zhì)和污泥活性的監(jiān)檢測(cè)工作，確保微生物系統(tǒng)的穩(wěn)定和出水水質(zhì)的穩(wěn)定。

3.2 生物增效劑進(jìn)行同時(shí)投加

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)情況，可將各單劑進(jìn)行復(fù)配后使用，現(xiàn)場(chǎng)用新水溶解后直接投加，各種生物增效劑的最佳投加濃度分別按脫氮菌為80 mg/L;脫酚菌為50 mg/L;增效菌為60 mg/L 進(jìn)行，投加點(diǎn)在含油曝氣池進(jìn)口，一次性投加后，要做好污水水質(zhì)和污泥活性的監(jiān)檢測(cè)工作，確保微生物系統(tǒng)的穩(wěn)定和系統(tǒng)的出水水質(zhì)穩(wěn)定。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

脫酚菌和增效菌在污水處理系統(tǒng)應(yīng)用情況:

(1)生物增效劑能顯著提高系統(tǒng)的COD 和酚的去除率，生化池的COD 去除率達(dá)到77%，酚的去除率達(dá)到了65%，去除率達(dá)到了較高水平。且系統(tǒng)水質(zhì)在出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)仍然能保持穩(wěn)定出水。

(2)污泥沉降性能大大得到改善，對(duì)二沉池和Linpor 氧化池有較大幫助。

(3)有效改善了污水的可生化性。生物相活性明顯加強(qiáng)。投加優(yōu)勢(shì)菌種后，系統(tǒng)污泥活性得到明顯改善，破碎的菌膠團(tuán)絮體密實(shí)起來(lái)，各種原生動(dòng)物、后生動(dòng)物數(shù)量穩(wěn)定，活躍性較好;

可見(jiàn)，投加生物增效劑對(duì)污水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到了積極的作用，可以使出水COD、酚含量相對(duì)穩(wěn)定，從而使車(chē)間的總排出水水質(zhì)得到保障。

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［5］王志霞，王志巖，武周虎.高鹽度廢水生物處理現(xiàn)狀與前景展望［J］.工業(yè)水處理，2002，22(11):1-4.