生物制劑在SBR中的工業(yè)化試驗

摘 要：生物促進(jìn)劑(BE)和毒性緩沖劑(MT)，是普羅公司的兩個(gè)主要產(chǎn)品，藥劑的基本成分是從美國愛(ài)達荷州西南部“風(fēng)化褐煤”(一種軟煤)中提取的，包含有降解污染物的多種酶、緩減環(huán)境中有毒物質(zhì)的緩沖物質(zhì)和促進(jìn)微生物生長(cháng)的能源以及有機酸、微量元素、常量元素、維生素等營(yíng)養物質(zhì)。

上海煉油廠(chǎng)SBR裝置主要處理經(jīng)堿渣濕式氧化后，分離粗酚調節pH值后的高濃度廢水，該廢水中污染物的質(zhì)量濃度很高，ρ(CODcr)約200000mg/L，ρ(揮發(fā)酚)約10000mg/L。設計進(jìn)水負荷以CODc，計為2.0-2.5kg/(m3·d)，反應池污泥的質(zhì)量濃度為6-8g/L。該裝置由于堿渣原料的問(wèn)題，采用間歇式生產(chǎn)，致使SBR反應池污泥濃度無(wú)法達到設計指標，同時(shí)因各種原因來(lái)水的揮發(fā)酚的含量又遠遠大于設計指標，再加上動(dòng)力風(fēng)的供應不足，酸堿中和不足等多種原因，造成SBR裝置的出水波動(dòng)較大，對下游裝置污水處理場(chǎng)造成沖擊。經(jīng)過(guò)考察，選用普羅生物促進(jìn)劑和毒性緩沖劑，并對煉油SBR裝置廢水處理的促進(jìn)作用進(jìn)行了試驗。

1 普羅藥劑原理

生物促進(jìn)劑(BE)和毒性緩沖劑(MT)，是普羅公司的兩個(gè)主要產(chǎn)品，藥劑的基本成分是從美國愛(ài)達荷州西南部“風(fēng)化褐煤”(一種軟煤)中提取的，包含有降解污染物的多種酶、緩減環(huán)境中有毒物質(zhì)的緩沖物質(zhì)和促進(jìn)微生物生長(cháng)的能源以及有機酸、微量元素、常量元素、維生素等營(yíng)養物質(zhì)。普羅產(chǎn)品能通過(guò)所含的緩沖物質(zhì)減輕環(huán)境中的毒性，并在酶的輔助作用下將復合有機分子、碳鏈轉化為更有利于被微生物吸收的分子，使微生物對自然生成的有機物進(jìn)行利用(這些有機物在有毒環(huán)境中是難以被微生物吸收的)，從而幫助降解污染物質(zhì)。當投加普羅產(chǎn)品到污染環(huán)境中后，酶可立即發(fā)揮作用，迅速將各類(lèi)污染物降解成小分子有機物或直接降解為C02，H20等無(wú)機物，達到穩定化的目的，并使污染物的耗氧量大大下降。而污染環(huán)境中的土著(zhù)微生物在利用普羅產(chǎn)品中的營(yíng)養物質(zhì)大量繁殖的同時(shí)，繼續對殘存的有機污染物質(zhì)進(jìn)行降解。污染環(huán)境的逐步改善，使環(huán)境中的溶氧漸漸地升高，有助于好氧微生物區系的建立，競爭性地抑制了只能在污染環(huán)境中生存的微生物。
普羅產(chǎn)品本身并不含活生命體，其治污作用通過(guò)營(yíng)養土著(zhù)或原有混合菌群進(jìn)行原位降解來(lái)實(shí)現，所以不象活體微生物那樣既怕被環(huán)境淘汰又可能污染環(huán)境。

2 工業(yè)化試驗的方案設計

2.1 試驗設備
本試驗采用污水調節和均質(zhì)原料罐1只(100m3)，SBR反應池容積1 000m3，SBR進(jìn)水泵2臺，加藥槽2只(0.2m3)。
2.2 試驗方案
試驗運行程序為進(jìn)水曝氣5 h，鼓風(fēng)曝氣13h，沉降5h，排水45min，閑置15min。
第一階段試驗：污水量1.5m3/h，稀釋水量13-15m3/h，風(fēng)量500-600m3/h，溫度為20-24℃。
第二階段試驗：污水量2.0m3/h，稀釋水量、風(fēng)量和溫度與第一階段相同。
2.3 藥劑投加方案
在SBR池進(jìn)水曝氣開(kāi)始時(shí)，根據SBR池補充水量(約200t/d)進(jìn)行計算，稀釋20倍后投加。第一個(gè)月毒性緩沖劑和生物促進(jìn)劑分別投加質(zhì)量濃度為7mg/L(總量分別為1.4L/d)第一個(gè)月后，分別投加5mg/L(總量分別為1 L/d)。

3 工業(yè)化試驗結果與分析

從近20d的使用情況來(lái)看，達到了預期效果，試驗數據見(jiàn)表1。

表1SBR出水數據對照

3.1 出水CODcr，值穩定下降

試驗第一階段：向SBR裝置曝氣池投加BE和MT后，出水CODcr值逐步下降。在投加藥劑之前，CODcr的質(zhì)量濃度通常在2000 mg/L以上，投加BE和MT藥劑后，SBR池排水CODcr的質(zhì)量濃度基本在1000mg/L，大大低于試驗前。試驗第二階段：高濃度廢水進(jìn)水量增加30%以后，出水CODcr的質(zhì)量濃度仍基本在1 000mg/L以下，且保持下降趨勢，由此不難看出：系統在投加BE和MT后，耐負荷沖擊能力得到提高。

SBR系統在投加BE和MT后，耐負荷沖擊能力和CODcr去除率都得到了提高，第一階段，在容積負荷不變的情況下：CODcr去除率與同期相比提高10%以上；第二階段，在容積負荷提高30%的情況下，CODcr去除率與同期相比仍提高10%以上。

3.2 出水揮發(fā)酚和硫化物值逐漸下降

從表1我們不難看出：在投加藥劑前，出水揮發(fā)酚平均值為20mg/L，最高值達到42.8mg/L，而投加藥劑后的平均值為4.9mg/L，最高值不超過(guò)10mg/L。另外，在進(jìn)水量提高30%后出水揮發(fā)酚的值也沒(méi)有波動(dòng)現象，而且有繼續下降趨勢；投加藥劑前，出水硫化物的質(zhì)量濃度平均值為1.24mg/L，最高值達到2mg/L，而投加藥劑后，在容積負荷提高之前出水硫化物的質(zhì)量濃度平均值為0.76mg/L，多數值在0.8以下；只有當容積負荷提高30%后才出現波動(dòng)現象，但平均值不超過(guò)0.7mg/L，仍低于投加藥劑前的水平。在加入BE和MT之后，揮發(fā)酚和硫化物的值呈現明顯下降趨勢，充分說(shuō)明了MT對緩減和轉化有毒物質(zhì)的效果良好，微生物的生長(cháng)環(huán)境得到改善，為后續的生化處理降低了毒性沖擊的可能性。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

3.3 污泥性狀趨向好轉

如表l所示，向SBR池加入BE和MT后，污泥濃度MLSS值明顯增大，污泥濃度平均值從實(shí)驗前的3.9Sg/L增加到4.9g/L，SVI值提高到100左右，灰分值較實(shí)驗前有所下降，說(shuō)明污泥的性狀正在趨向好轉，有機成分含量增加，為污染物降解、系統穩定運行提供了保證。

3.4 活性污泥中生物相發(fā)生變化

從連續鏡檢來(lái)看，在BE和MT使用前(見(jiàn)圖1)，曝氣池中菌膠團外形輪廓不明顯，污泥結構較松散，而且絮體較小，游離細菌較多，沒(méi)有發(fā)現原生動(dòng)物。這種現象表明，曝氣池中毒性物質(zhì)濃度較高，污泥處于中毒狀態(tài)；在試驗第一階段投加普羅產(chǎn)品一周后(圖2)和試驗第二階段(圖3)，我們都可以發(fā)現，污泥絮體增大，邊緣清晰，結構緊密，游離細菌很少發(fā)現，有原生動(dòng)物出現，而且非�；钴S。從生物相的變化可以看出藥劑的投加，達到了預期的效果。污泥中生物多樣性及活性的提高，無(wú)疑有助于生化處理系統的處理效率和處理的穩定性的提高。

4 技術(shù)經(jīng)濟分析

由于我國生物制劑的研制工作開(kāi)展得較晚，目前國內市場(chǎng)上的生物制劑主要還是依靠進(jìn)口，生物制劑的價(jià)格較高。但生物制劑的使用效果非常明顯，上海煉油廠(chǎng)SBR裝置使用生物制劑后，裝置的處理能力提高30%以上。堿渣的單位處理成本反而下降12%。

使用生物制劑后，解決了SBR裝置動(dòng)力風(fēng)供應不足，酸堿中和不充分等原因引起的出水水質(zhì)不穩定減少今后SBR裝置的改造費用。來(lái)源：中國環(huán)保頻道