应用有效微生物的污水处理工艺研究

朱亮 钱健 车美芹
河海大学水文水资源及环境学院 南京 210098

前　言：

　　应用有效微生物处理污水的效果很大程度取决于处理系统中微生物的数量、组成及活性，处理工艺选择也是十分重要的因素。通常采用的微生物固定化技术和投菌活性污泥法，虽然强化了原有工艺的处理效率，但仍存在着下列问题：①固定化微生物的菌种活性受抑制；②常规生物处理系统中投加微生物后微生物易蜕变、污泥浓度不易控制；③微生物的流失加大了运行成本。本文利用非在线富集培养后的有效微生物EM（Effective Microorganism），应用于间歇运行的悬浮生长法和固定膜法污水处理工艺中，取得了良好的效果。

研究方法：

　　1. 材料：微生物采用日本EM研究机构南京事务所提供的有效微生物原液（EM）；污水采用南京金陵啤酒厂啤酒废水；试验用生物载体选用粒径2-6mm的生物陶粒。
　　2. 方法：试验1采用类似序批式活性污泥法（SBR）工艺，一次投加EM富集培养液，运行周期24小时，排水与闲置时间2小时，分别采用不同的曝气时间和厌氧时间，每次排除污水50%。试验2采用间歇生物膜法，在EM原液进行富集培养过程中进行生物陶粒挂膜，挂摸后加入反应器。生物陶粒堆积体积占总体积的50%，运行周期24小时，其中曝气时间12小时。取样分析CODcr浓度及去除率。

结果与讨论:

　　1. 不同曝气时间CODcr去除效率
　　不同间歇曝气时间CODcr去除率如图１。可以看出间歇曝气12小时CODcr去除率最高，延长或减少间歇曝气时间，CODcr去除率都会下降。表明EM复合菌存在一个最佳的好氧、厌氧反应时间分配。
　　2. EM富集培养液不同投加量下CODcr去除率
　　分别投加EM富集培养液，折合EM原液浓度为3‰，5‰，7‰，曝气时间为12小时。CODcr去除率如图2，表明在一定范围内增加EM浓度可提高处理效果。
　　3.EM有效作用时间
　　如图2可以看出：一次投加EM后，经过多个SBR运行周期，CODcr降解作用下降。补充投加EM富集培养液，可以恢复降解效果，EM有效作用的时间约为6天左右。利用生物陶粒作为EM载体，间歇曝气12小时后测定CODCr去除率如图3。通过显微镜观察发现陶粒表面生物膜生物相丰富，试验表明利用生物陶粒作载体EM有效作用时间显著增加，正常运行半个月CODCr去除率没有明显下降。
　　4.有效微生物的污水处理工艺讨论
　　有效微生物在常规处理工艺中存在微生物蜕化、生物活性下降及流失现象。因此，对微生物进行非线性富集培养后，利用合适的微生物载体和合理的处理工艺中可以经济有效地解决上述问题。作者研究表明：由于EM是由酵母菌、放线菌、乳酸菌、光合菌等多种有益微生物经过特殊方法培养而成的复合微生物菌群，通过相互间的共生增殖及协同作用代谢，在降解有机物的同时，生成稳定而复杂的微生态系统。可以采用较高浓度的有机废水作为富集培养的培养源，经富集培养的微生物应用间歇曝气的微生物悬浮生长法和固定膜法污水处理工艺较为适宜。

结　论：

　　1.有效微生物能否应用于污水处理中，除受其自身菌种性质及活性影响外，还与处理工艺型式有关。良好的处理工艺流程，可以充分发挥菌种降解的作用，而且可有效防止菌种流失，使其处理更加经济。
　　2.采用间歇式曝气微生物悬浮生长法和固定膜法污水工艺，可以防止有效微生物与常规处理系统中微生物之间拮抗作用。不仅减少了常规生物强化处理中系统的排泥及污泥回流的麻烦，同时可以大大延长微生物有效降解时间。
　　3.采用高浓度有机污水对高效微生物进行非线性富集培养后，投加到合适的处理工艺中可以减少高效微生物用量。
　　4.良好的生物载体可以为复合微生物的生物膜的生长繁殖及基质降解提供条件。与常规生物强化处理相比,虽然处理效率偏低,但处理流程简单,操作方便,可作为生物处理的预处理，为简化污水处理工艺流程提供了条件。