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        生物滴濾塔填料掛膜及馴化研究

        2017-09-13 16:59:02曹旭
        農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2017年15期
        關(guān)鍵詞:生物膜填料

        曹旭

        摘 要:利用來(lái)自市政污水處理廠(chǎng)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(yíng)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(lèi)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(guó)學(xué)者利用土壤生物過(guò)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(chǎng)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(lái)自市政污水廠(chǎng)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(yíng)養(yǎng)成分,靜置2h后,導(dǎo)出上清液,重新投入營(yíng)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(lái)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(lái)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(zhǎng),根據(jù)微生物所需營(yíng)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(yíng)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(lái)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(yíng)養(yǎng)液導(dǎo)入生物滴濾塔,液體停留時(shí)間為2h,觀(guān)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(kāi)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(kāi)始成熟,COD去除率不斷加大。第10天時(shí),已能夠觀(guān)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(shuō)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(lái)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(guó)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(shuō)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(shuō)明馴化已完成。

        3 結(jié)論

        本論文采用市政污水廠(chǎng)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(guò)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(shuō)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(shuō)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(mǎn)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(shù)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

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