利用濱海污泥馴化后處理較高鹽度生活污水的試驗性研究

景琪

摘要：實驗用污泥取自生活污水排海溝，研究了利用間歇式活性污泥法馴化此類污泥處理人工配制海水比例為100%及40%的生活污水，考察了微生物對各項營養指標的去除情況。結果表明，100%鹽度下經過馴化后的微生物對生活污水去除率可達到較高水平，COD低于60mg/L，氨氮可以低于8mg/L，總磷低于1mg/L，滿足污水廠排水一級標準；當馴化到40%鹽度時，COD進水濃度為300～500之間時出水同樣滿足污水廠出水一級標準；且在馴化過程中污泥沉降性能良好。故應用該法獲取并培養的微生物處理含鹽廢水是可行的。

關鍵詞：排海溝；間歇式活性污泥法；鹽度；去除率

隨著社會的發展，人民生活水平的提高，水資源越來越匱乏，濱海地區利用海水資源將是一個重要趨勢。但由于海水含鹽量很高，利用后的海水排入現有污水處理系統必然會對其造成影響[1～2]。常規污水處理廠中活性污泥工藝在進水所含海水比例超過48%時出水無法達標，并且SVI值較低[3～4]。

濱海微生物

本文研究如何利用濱海微生物提高污水處理系統在較高鹽度下的處理能力，為實際污水廠運行提供一種污泥來源的新思路。

1 實驗部分

1.1 水質

（1）實驗用海水采用人工配制的方式，向自來水中投加定量的海鹽素來模擬自然海水，其鹽度為35000mg/L（絕對鹽度是指海水中溶解物質質量與海水質量的比值），Cl-濃度為19000mg/L。

（2）實驗用營養母液采用如下配方配制，進水COD按營養液實際稀釋倍數而定。如需調整COD等指標，需調整稀釋倍數，具體進水指標以測得數據為準。

1.2 實驗流程

采用SBR工藝馴化污微生物，反應器采用兩個15L塑料桶。

圖1 馴化用反應器

1.3 實驗用污泥來源

實驗用污泥取自深圳市南澳碼頭，在碼頭生活聚居區有一條排水溝，白天由生活污水沖刷，晚上海水倒灌，此處微生物常年經海水和淡水的反復沖刷?？紤]到最終培養目標是活性污泥能處理較低鹽度的污水，故取泥時間選在白天。

1.4 分析項目及方法

測試項目主要有：化學需氧量（COD）、氨氮、總磷、MLSS、MLVSS、SVI等。

1.4實驗步驟

1.4.1 活性污泥的培養

所用污泥取自南澳生活污水排海溝，取回后鏡檢發現微生物種類豐富，易于沉降。將菌種置于容器中進行間歇培養。培養階段，每天換一次水（5L），連續曝氣22小時，靜沉1個小時換水1個小時，并監測各項指標，觀察污泥增長情況、沉淀性能及有機物的去除效率。

由于取回的污泥中有機物的含量較低，故培養時間較長。經過2～3d的悶曝后，容器內出現較小絮狀體。污泥的顏色由黑色變為灰黃色。再進過兩周的培養污泥的沉降性能良好，污泥濃度達到3000mg/L左右，并且對高濃度有機物的去處率較高70%以上。但是生物相趨于單一化，游離微生物占主體，此類微生物體型較小，但非常活躍。

1.4.2 正式馴化階段

1、含100%海水階段，連續培養22天，至COD、氨氮、總磷去除率達到相對穩定，此時把反應器中污泥平分到兩個15L的容器中，一組反應器在100%海水條件下培養微生物；另一組改變進水鹽度，逐漸培養微生物適應較低鹽度的生活污水。

2、含80%海水階段，連續培養15天，各項指標相對穩定后進入第三階段。

3、含60%海水階段，連續培養23天，各項指標相對穩定后進入第四階段。

4、含40%海水階段，連續培養10天，各項指標滿足城鎮污水排放二級標準后進入第五階段。

5、測定40%海水比例生活污水在一個周期中的污染物去除規律。

6、在進行適應低鹽度微生物馴化的同時，繼續在100%海水中培養濱海微生物，觀察其對營養物質的去處情況，在經過兩個月培養后觀測在一個周期內污染物去除規律。

2 結果與討論

2.1 海水在污水中占不同比例時，濱海微生物在短期馴化下對營養物的去除效果

不同鹽度下各個階段最后三天的COD、氨氮、總磷的平均運行指數見表4。

由圖可以看出在馴化過程中鹽度的改變對馴化的微生物有一定的影響，由進水海水比例由100%變為80%時，原反應器一分為二，考慮到初次鹽度減低可能導致細胞胞溶現象的發生，故加大進水營養物的濃度，結果顯示在有機物濃度較高時出水效果較差，在經過10天左右的調整期后，污染物去除效率增大；進水海水比例由80%降為60%時，微生物去除效率受較大影響，COD去除率一度接近40%，但是經過較短馴化時間后COD去除效果可恢復至80%以上；進水海水比例由60%降為40%時，由于在鹽度改變前期曝氣原因致使污泥變黑，COD去除率有一定波動，但是改變鹽度后COD去除效率未受到明顯影響。

在實驗中發現隨著鹽度的改變氨氮的去除率有一定的改變，在較低鹽度下氨氮的去除效率高于高鹽度。但總磷的去除率一直較高，受鹽度影響并不明顯。

2.2馴化結束后考察污泥對COD及氨氮的去除效果

在兩個反應器中分別加入低濃度的人工配制的污水，自加入污水后每1個小時取樣，所取水樣均過濾，避免懸浮物帶來的干擾。

圖三 100%海水比例中馴化后COD去除情況

圖四 馴化至40%海水比例時COD的去除情況

由以上兩個圖中可以看出 馴化后濱海污泥在100%及40%比例海水中COD均可達到較好的去除率，但由于目的鹽度馴化時間的不同，100%海水比例情況下在3小時時間內已經達到城鎮污水排放標準，而40%海水比例在4小時時間內同樣達到處理效果。

圖五 馴化至40%海水比例時氨氮的去除情況