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优势菌技术即通过向原有菌群中投加具有特殊作用的微生物来增强生物量,以强化菌群对某一特定环境或特殊污染物的反应。将其应用到难生物降解物质较多、构成较复杂的石油化工废水,目前正受到人们越来越多的关注。
本文以天津某石油化工厂的废水为处理对象,应用优势菌技术,通过对水样TCOD、SCOD、SS,以及反应系统中活性污泥MLSS、SV、SVI值的检测分析,确定优势菌应用的最佳反应环境条件、优势菌最佳投加量,同时考察加入菌剂后系统的耐负荷冲击性、推导出污染物降解动力学方程,最后通过为期
1个月的系统连续运行,考察菌剂的长效作用情况。
通过分析、检测得到以下结果:
针对实验所用污水,优势菌剂最佳投加量为2wt%,采用分段投加方式,水质pH在酸性条件下,并向其中以C:N:P=100:5:1的比例投加N、P营养物质时处理效果最佳。此外运行过程中,系统内曝气阶段曝气量为0.030m3/h,曝气时间10h,总反应时间12h。且经试验,环境温度在15~25℃范围内优势菌增效反应系统内污水的处理效果均无大幅变化。
在耐冲击负荷方面,添加优势菌的增效系统表现更好,当进水负荷提高到原水的3倍时,出水水质仍能保持在相对较低的状态;原始反应系统仅在1.5倍进水负荷时具有一定的承受能力,继续增加负荷至2.2倍时系统出水TCOD浓度比冲击前升高200mg/L左右,当负荷为原水的3.0倍时系统活性污泥系统遭到严重破坏,出水TCOD浓度进一步升高。
从长效实验的结果看,投加优势菌后,系统对污水的TCOD、SCOD的去除效果均提高出3~8个百分点,氨氮去除效果也有所提高;且通过对MLSS值的测试知,增效系统内污泥浓度在正常运行阶段与原始反应系统相比并无较大差异,而污泥沉降比与SVI值则相对更加稳定,污泥沉降性能更好。
此外,通过对实验数据的分析、计算,菌剂增效反应系统与原始反应系统对TCOD、SCOD的降解均符合一级动力学关系,方程如下:原始反应系统:y(TCOD)=421.59e-0.0199x;y(SCOD)=333.47e-0.0189x菌剂添加系统:y(TCOD)=421.59e-0.0202x;y(SCOD)=333.47e-0.0226x