高效復(fù)合微生物的生物強(qiáng)化技術(shù)可以有效處理化工試劑廠產(chǎn)生的廢水，有效解決了傳統(tǒng)生物處理技術(shù)不能處理有毒、有害、難降解污染物的問題。

　　上海某化工試劑廠所排廢水不僅有機(jī)污染物濃度高，而且由于污染物主要為苯環(huán)類物質(zhì)，導(dǎo)可生化性特別差。采用傳統(tǒng)活性污泥法的厭氧(水解酸化)—SBR工藝處理，COD一直未能達(dá)標(biāo)，因此選用投加高效復(fù)合微生物的生物強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行了試驗。

　　生物強(qiáng)化技術(shù)針對傳統(tǒng)生物處理技術(shù)不能有效處理有毒、有害、難降解污染物的不足，利用現(xiàn)代生物技術(shù)選育優(yōu)勢菌種，構(gòu)建基因工程菌以提高生物處理系統(tǒng)對難降解有機(jī)物的去除能力，并增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐沖擊能力。林則等[1]利用連續(xù)流紫外誘變技術(shù)直接對活性污泥進(jìn)行馴化，將這種污泥與普通馴化污泥進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)其具有很高的降解活性和抗毒性能力。黃霞等[2]針對焦化廢水中的3種難降解有機(jī)物(喹啉、異喹啉、吡啶)篩選了具有較高降解能力的優(yōu)勢菌種，采用無紡布—PVA復(fù)合載體對優(yōu)勢菌種進(jìn)行包埋固定，研究了包埋固定化優(yōu)勢菌種對相應(yīng)有機(jī)物的降解特性，結(jié)果表明經(jīng)優(yōu)勢菌種處理8h后3種難降解有機(jī)物的降解率>90%。劉建榮等[3]利用光合細(xì)菌(PSB)活性污泥法處理含酚廢水，投加PSB于活性污泥中，經(jīng)過苯酚誘導(dǎo)馴化可產(chǎn)生酚氧化酶，明顯地提高了除酚能力。

　　由于許多有毒、有害、難降解有機(jī)廢水所含的污染物并不單一，因而也并不是某單一菌種所能處理的。高效復(fù)合微生物技術(shù)就是通過投加人工培育的優(yōu)勢菌群并利用其高濃度、高活性以及微生物之間的各類共代謝作用來解除廢水的毒性，并通過打斷長鏈、破壞雜環(huán)和官能團(tuán)等提高廢水的可生化性，進(jìn)一步進(jìn)行降解去除。

　　1 　試驗材料與方法

　　水解酸化、SBR反應(yīng)器均由相同尺寸的有機(jī)玻璃柱構(gòu)成，內(nèi)徑為190mm，高為400mm，總?cè)莘e為11.3L，有效容積為10L。水解酸化反應(yīng)器進(jìn)水由高位水箱供給，從底部進(jìn)入，高位溢流出水，內(nèi)設(shè)攪拌器。SBR反應(yīng)器設(shè)有兩個曝氣頭(以壓縮空氣為氧源)、兩個排水口，分別可排出25%、50%的上清液。

　　高效復(fù)合微生物采用進(jìn)口菌種并經(jīng)進(jìn)一步人工培養(yǎng)馴化而成。試驗中的高效復(fù)合微生物是由芽孢桿菌屬(Bacillus)、產(chǎn)堿假單胞菌屬(Pseudomonas)、硫桿菌屬(Thiobacillus)、無色桿菌屬(Achrommnabcter)、亞硝化單胞菌屬(Nitrobacter)、腸桿菌屬 (Enterobacter)及微球菌屬(Micococcus)等組成，試驗時一次性投加，投加量根據(jù) 經(jīng)驗確定為裝置有效容積的1/15，并加入適量的粉末活性炭作為載體�；钚蕴客瑫r具有富積 有機(jī)物和提高生物量的作用(整個試驗過程中沒有補(bǔ)加高效復(fù)合微生物)。

　　為便于控制，試驗用水為從各主要車間取水按比例人工配制而成(COD為2500～4000mg/L，BOD5/COD值為0.2左右，SS<300 mg/L，pH值為2.0左右)，經(jīng)過焦炭和廢鐵屑構(gòu)成的鐵炭微電解還原以及投加石灰的混凝中和沉淀等預(yù)處理工藝后再進(jìn)入水解酸化反應(yīng) 器中。預(yù)處理的目的主要是提高廢水的可生化性、去除SS以及調(diào)節(jié)pH值。試驗所用污泥 均經(jīng)過馴化，馴化方法與普通活性污泥法相同，先少量進(jìn)入試驗用水，并按照微生物所需營養(yǎng)比(C、N、P比為100∶5∶1)加入一定量的甲醇、尿素以及磷酸鹽，同時逐漸增加進(jìn)水量，直至污泥對COD的去除率達(dá)到75%時馴化結(jié)束。馴化后厭氧酸化反應(yīng)器中MLSS達(dá)到5755mg/L，SBR反應(yīng)器中MLSS為12990 mg/L。MLSS的組成包括活性生物、代謝產(chǎn)物、吸附的有機(jī)物、無機(jī)物以及活性炭。

　　2　結(jié)果與分析

　　2.1 HRT對COD去除率的影響

　　通過調(diào)節(jié)進(jìn)水量來改變水解酸化反應(yīng)器的HRT以考察其對COD去除率的影響。

　　隨著HRT的延長，COD去除率逐步提高。當(dāng)HRT達(dá)到24h時，COD去除率>50%，但在超過24h后繼續(xù)延長HRT，COD去除率已不再有明顯提高。由于化工試劑廢水成分非常復(fù)雜，富含大量難降解有機(jī)物和對菌種有毒、有害的物質(zhì)，因此要取得較好的水解酸化效果，HRT必須足夠長。從該試驗結(jié)果看，水解酸化反應(yīng)器的HRT應(yīng)滿足24h。

　　2.2 曝氣時間對COD去除率的影響

　　從水解酸化反應(yīng)器排出的廢水一次性進(jìn)入SBR反應(yīng)器進(jìn)行曝氣、沉淀。 

　　隨著曝氣時間的延長，COD去除率逐步提高，當(dāng)曝氣時間達(dá)到18h后COD去除率達(dá)到88%，此時出水COD<100mg/L，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此確定SBR反應(yīng)器的曝氣時間為18h，運行方式為：進(jìn)水為1h、曝氣為18h、沉淀為2h、排水為1h、閑置 為2h。

　　2.3 高效復(fù)合微生物對COD的去除效果

　　將高效復(fù)合微生物技術(shù)與水解酸化工藝相結(jié)合，不僅體現(xiàn)了該工藝具有的提高廢水可生化性的特性，而且也顯示了高效復(fù)合微生物巨大的降解功能。表1反映出采用高效復(fù)合微生物和普通活性污泥時，水解酸化工藝進(jìn)出水COD、BOD5及BOD5/COD的變化情況。

　　2.4 高效復(fù)合微生物的脫氮效果

　　經(jīng)過水解酸化反應(yīng)器后氨氮含量有所增加(平均增加47.27%)，這部分氨氮主要是由有機(jī)氮轉(zhuǎn)化而來(有機(jī)氮平均減少30.47%)。經(jīng)過SBR反應(yīng)器后氨氮被100%去除，有機(jī)氮被去除52.96%，出水都達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮經(jīng)過水解酸化反應(yīng)器后變化不大，在SBR反應(yīng)器中也并未積累，說明高效復(fù)合微生物不僅具有較強(qiáng)的硝化能力，同時也具有較強(qiáng)的反硝化能力。整個工藝對總氮的去除率平均達(dá)到了83.93%，說明高效復(fù)合微生物技術(shù)具有非常強(qiáng)的脫氮能力。

　　2.5 高效復(fù)合微生物與普通活性污泥的比較

　　采用普通活性污泥的出水COD>800mg/L，而BOD5卻為零(說明普通活性污泥對這部分COD已無能為力，對氨氮的去除率也非常低，而采用高效復(fù)合微生物時出水COD<100mg/L，脫氮效果也非常好，出水總氮和氨氮均可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3 結(jié)論

　�、� 將高效復(fù)合微生物技術(shù)應(yīng)用于厭氧水解酸化—SBR工藝處理化工試劑廢水是完全可行的，系統(tǒng)對COD、總氮、氨氮的去除率分別可達(dá)到93%、83.93%、100%，出水各項指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　�、� 高效復(fù)合微生物能夠有效地提高廢水的可生化性(BOD5/COD值由0.237提高到0.423)，比普通活性污泥具有更強(qiáng)的破壞雜環(huán)、打斷長鏈能力。

　�、� 水解酸化—SBR反應(yīng)器中投入高效復(fù)合微生物，同時必須滿足一定的HRT要求才能取得良好的效果。水解酸化HRT應(yīng)達(dá)到24h，SBR曝氣時間應(yīng)達(dá)到18h。