生物滴濾塔填料掛膜及馴化研究

曹旭

摘 要：利用來自市政污水處理廠的活性污泥對生物滴濾塔內填料進行掛膜，并采用甲苯廢氣進行馴化，對活性污泥在填料上的生物膜形成及微生物馴化進行研究，為生物滴濾塔前期運營提供技術支持。

關鍵詞：填料；生物滴濾塔；生物膜

中圖分類號：R318.021 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170832008

1923年Bach等人[1]利用生物法對硫化氫廢氣進行了凈化處理。20世紀50年代，美國學者利用土壤生物過濾凈化有機廢氣取得了良好的效果[2]。

目前，生物法作為有效的有機廢氣治理措施已經得到廣泛應用，但改裝置處理效果的優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填料，采用市政污水廠活性污泥作為菌種進行填料掛膜，并采用甲苯氣體作為有機廢氣的模擬氣體對生物膜進行馴化，為生物滴濾塔內填料生物膜性能研究提供技術支持。

1 菌種培養

掛膜菌種來自市政污水廠中的活性污泥。馴化菌種在室溫下進行，菌種需要進行24h曝氣，去除混合液中的營養成分，靜置2h后，導出上清液，重新投入營養液，當污泥濃度MLSS達到4～5g/L時，取1L污泥混合液導入循環水槽，再加入25L自來水稀釋。在室溫下，氣體流量0.2m3/h、液體流量12～30L/h，利用NaOH和K2HPO4調節pH值處于7～8之間，對生物滴濾塔循環掛膜。在掛膜期間，因為水分蒸發，需要每日向水槽中添加少量自來水，以保證循環液體積不變；掛膜初始階段吸附在填料上的細菌較少，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，根據微生物所需營養元素的配比關系[3]，每2日向活性污泥混合液中投加營養物（包括葡萄糖、尿素、MgSO4、? FeSO4、K2HPO4等），為微生物提供良好的能量來源，使之迅速繁殖、牢固地吸附在填料表面。

系統運行3d后，將發現填料上形成薄薄的生物膜。此時將自行配制COD濃度300mg/L的營養液導入生物滴濾塔，液體停留時間為2h，觀察并記錄系統對COD的去除率，如圖1所示。

測量COD濃度從反應器掛膜第3天開始，此刻在生物滴濾塔中填料上已形成薄薄的生物膜，因此在反應器啟動階段能夠對一定量的COD具備去除作用，去除率可達36.5%。隨著時間推移，生物膜開始成熟，COD去除率不斷加大。第10天時，已能夠觀察到填料上的生物膜，此時去除率可達91.8%。第11天時去除率92.5%，第12天時去除率92.9%。生物滴濾塔對COD的去除效率趨于穩定，充分說明系統掛膜完成。

2 菌種馴化

在溫度25℃、濕度40%、氣體流量0.2m3/h的條件下，向生物滴濾塔導入低濃度甲苯氣體，以此來對微生物進行馴化，甲苯凈化率如圖2。

在啟動期，導入低濃度甲苯氣體馴化，生物滴濾塔凈化效率低且不穩定。隨著時間推移，凈化效率明顯提高。在運行馴化期，當進氣濃度低于1000mg/m3時，凈化效率可達95%以上。根據國內外相關廢氣裝置掛膜和馴化經驗[4]，當生物滴濾塔凈化效率連續穩定幾天時，說明系統馴化已成功。在馴化13d之后，本研究發現：生物滴濾塔對濃度小于1000mg/m3的甲苯廢氣凈化效率維持在97%以上。此時系統可以處理甲苯廢氣，說明馴化已完成。

3 結論

本論文采用市政污水廠中的活性污泥對生物滴濾塔填料進行掛膜及馴化研究，結果表明。

活性污泥通過悶曝、培養工序后進行掛膜。系統運行12d后，凈化效率能夠持續達到90%，可作為反應器，說明系統掛膜基本完成。

利用低濃度的甲苯氣體對生物滴濾塔進行馴化，在啟動階段凈化效率較低，但后期，凈化效率逐步提高。在馴化13d之后，生物滴濾塔對濃度小于1000mg/m3的甲苯廢氣凈化效率維持在97%以上。此時系統可以處理甲苯廢氣，說明馴化已完成。

參考文獻

[1] Bach，H.Schwefel im Abwasser[J].Gesundheits-Ingenieur，1923（46）：370.

[2]郭桂悅，滿艷茹，郁向民. 生物法治理惡臭研究進展[J]. 江蘇化工，2005，33（4）：23-26.

[3]尚魏，王啟山，石磊.惡臭污染控制測試與控制技術[M].北京：化學工業出版社，2004：121-127.

[4]黃樹杰. 生物滴濾塔處理含H2 S與NH3惡臭氣體的實驗研究[D].廣東：廣東工業大學，2006.endprint