一种复合菌剂的构建及其处理生活污水的研究

【摘要】： 生活污水含有大量的有机物、悬浮固体、营养物质以及病原体,容易引起水体富营养化并危及人类健康。随着我国社会经济的发展以及人口数量的快速增加,生活污水排放量剧增,占污水排放总量百分比逐年增大。生活污水治理已经成为我国水污染治理的重点。活性污泥法是处理生活污水的主要方法。活性污泥必须具有良好的降解有机物功能和沉降性能才能有效处理生活污水。本研究根据生物强化技术原理构建复合菌剂,使菌剂能增强活性污泥的污染物去除效果和沉降性能。 目前,用于生活污水处理的复合菌剂主要考虑菌种的降解性能,忽略了微生物絮凝剂的絮凝作用,极少含有絮凝剂产生菌,因此本研究首要筛选絮凝剂产生菌作为构建复合菌剂的重要菌种。丝状菌能形成污泥絮体骨架、增强污泥沉降性能,因而丝状菌也是筛选菌种的一个重要类别。本研究筛选絮凝剂产生菌、丝状菌和生活污水污染物高效降解菌构建复合菌剂,尝试利用菌种的高效降解性能以及微生物絮凝剂的絮凝作用增强污染物去除效果,利用微生物絮凝剂的粘结作用和丝状菌的骨架作用增强活性污泥的沉降性能。 筛选到一株絮凝剂产生菌C3,对其产絮凝剂培养基组成和培养条件进行了研究以提高絮凝性能。在达到高效稳定的絮凝性能之后,利用模拟生活污水和生活污水对C3菌种和实验室保藏的另一株高效絮凝剂产生菌A9进行驯化,使之能适应生活污水水质。结果表明两菌种能在生活污水中生长并分泌微生物絮凝剂。筛选到6种可以降解模拟生活污水中污染物的菌种,分别为E1、E10、S10、S16、B6和B20。其中E1、E10能降解淀粉和油脂；S10和S16能降解淀粉和纤维素；B6和B20可以降解淀粉、纤维素和油脂,对模拟生活污水的降解能力最强,60小时COD去除率分别为81.6%和80.3%。此外,E1、E10、S10和S16可以增强活性污泥的沉降性能。利用菌种C3、A9、E1、E10、S10、S16、B6和B20构建了复合菌剂。复合菌剂适宜的培养基和培养条件为：模拟生活污水培养基,初始pH值6、培养温度35℃、摇床转速80r/min. 将复合菌剂添加于活性污泥系统处理实际生活污水,发现复合菌剂可以加速活性污泥系统的启动并具有较强的耐冲击负荷能力。复合菌剂强化活性污泥处理生活污水的条件为,用量1/80-1/40、溶解氧3mg/L～4mg/L.曝气时间6小时。在此条件下,在单纯使用活性污泥的对照组中,COD去除率达为54～73%,污泥指数为77～94mL/g,活性污泥絮凝性为42～45%,而添加了复合菌剂的实验组可以使COD去除率达到70～78%,污泥指数达到66～84 mL/g,活性污泥絮凝性达到49～57%,优于对照组。复合菌剂在SBR反应器中强化活性污泥处理生活污水有效期为30天,以30天为周期向其中重复投加复合菌剂不会降低强化效果。 对复合菌剂强化活性污泥处理生活污水的机理进行了初步分析,表明丝状菌的骨架作用和微生物絮凝剂的粘结以及絮凝作用增强了活性污泥的絮凝和沉降性能。活性污泥絮凝和沉降性能的增强以及微生物絮凝剂的絮凝作用使出水中的悬浮物和胶体减少,COD去除率增加。另外,复合菌剂促进了活性污泥中原有微生物的种群的变更和重排,大量具有高度降解作用的优势菌种使污染物降解速度加快、生物量的快速增加,从而有利于污染物降解。