陳永祥， 程曉如， 邵青
（武漢大學土建學院， 湖北武漢430072）

　　摘　要： 重點討論了有效微生物群(EM)在SBR反應器中對生活污水的COD、TP、NH₃-N和TN的去除效果。試驗結果表明，當EM投量(V_EM/V_污水)為1/10000～1/1000時，能顯著提高SBR對COD、TP、NH₃-N和TN的去除率和降解速度；當EM投量(V_EM/V_污水)為1/100000～5/1000時，對TN的去除率隨EM量的增加而逐漸提高；當EM投量為1/10000時，能顯著縮短SBR的曝氣時間并可節能降耗。
　　關鍵詞：生活污水；SBR；有效微生物群；EM投量
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)06-0048-03

　　從國內一些學者的蜒究來看，EM菌液具有去除污水中COD、氮、磷的功能[1]，但因其是水溶性液體，單獨用來處理污水時去除率不高，出水難以達到排放標準。由于SBR工藝中厭氧和好氧狀態在同一反應池內交替出現，因而使活性污泥中的微生物復雜多樣[2]，這與EM菌群的生存環境相似。如果將EM引入SBR工藝，使EM菌群吸附在生物絮凝體表面，可能會提高處理效果。

1 試驗裝置及方法

1.1 試驗裝置
　　試驗裝置見圖1。

　　采用4只塑料圓桶作反應器，每只內徑為30cm，高度為40cm、有效容積為16L。反應器外側設有5個排水口，底部設有排泥口，采用鼓風曝氣，桶內設機械攪拌器。在試驗過程中用溶解氧儀進行實時監測，使桶內DO在厭氧階段為0.2～0.3mg/L左右，缺氧階段為0.5mg/L左右。?
1.2 測定方法
　　COD：COD快速消解儀和比色儀；TN：堿性過硫酸鉀消解，紫外分光光度法；NH₃-N：納氏比色法；TP：磷鉬酸銨比色法；DO：溶解氧儀；MLSS：蒸干稱重法^[3]。
1.3 試驗方法
　　試驗用活性污泥取自武漢市東西湖啤酒廠污水處理站，經20d培養馴化后投入正式運行。原水為武漢大學居民區生活污水，水質見表1。EM由湖南長沙微生物研究所提供，EM原液為50000mg/L。

表1 原水水質　　　mg/L 項 目 COD NH₃-N TN TP SS 濃度 200～512 15～32 25～46 2～10 150～200

　　在污水排放口采集生活污水，靜置1/2h后取上層污水分裝于4個桶內，每桶裝12L污水和4L馴化后的活性污泥，使桶內MLSS2000～3000mg/L，按V_EM/V_污水為0、1/10000、1/1000和5/1000的比例分別加入EM菌液并混合均勻。在常溫下按以下方式運行：厭氧攪拌2h→曝氣4h→缺氧攪拌3.5h→曝氣10min→沉淀1h →出水。試驗過程中對各桶的COD、TP、NH3-N和TN的濃度進行跟蹤測定。

2 結果和討論

2.1 對COD的去除 ?
　　運行時間安排：8：00～10：00為厭氧；10：00～14：00為曝氣；14：00～17：30為缺氧；17：30～17：40為曝氣吹脫；17：40～18：40為沉淀。1、2、3、4號桶內MLSS值分別為2700、2400、2500、2400mg/L，試驗結果見表2。

表2 對?COD的去除效果項 目 1號 2號 3號 4號 運行階段 測定時間 COD(mg/L) 去除率(%) COD(mg/L) 去除率(%) COD(mg/L) 去除率(%) COD(mg/L) 去除率(%) 厭氧階段
8:00～10:00 8:00 468 　 468 　 468 468 　 10:00 381 18.6 290 38.0 311 33.5 495 　 曝氣階段
10:00～14:00 11:00 271 42.1 192 59.0 189 59.6 332 29.1 12:00 221 52.8 144 69.2 140 70.1 276 41.0 13:00 173 63.0 68 85.5 61 87.0 172 63.2 14:00 129 72.4 38 91.9 35 92.5 132 71.8 出水 18:40 45 90.4 29 93.8 28 94.0 42 91.0

　　從表2可以看出，2、3號桶與1號對照桶相比，COD去除率提高了近20%，這表明EM在SBR工藝中能夠提高有機物的降解速度，但4號桶曝氣4h后COD的去除率仍不高，這是因為EM原液含有大量的糖蜜(COD值高達50000mg/L)，當接種量較大時使桶內混合液的COD值升高而影響了去除率。
2?2 除磷 ?
　　SBR工藝的除磷效果見表3。

表3 SBR工藝對TP的去除效果 項 目 1號 2號 3號 4號 運行階段 測定時間 TP(mg/L) 去除率(%) TP(mg/L) 去除率(%) TP(mg/L) 去除率(%) TP(mg/L) 去除率(%) 厭氧階段8:00～10:00 8:00 7.05 　 7.05 　 7.05 　 7.05 　 9:00 10.92 　 10.51 　 10.76 　 11.71 　 10:00 10.74 　 11.62 　 13.81 　 13.61 　 曝氣階段10:00～14:00 11:00 5.88 16.6 3.57 49.4 6.00 14.9 7.72 　 12:00 2.81 60.1 0.80 88.7 2.21 68.7 4.37 38.0 13:00 1.57 77.8 0.86 87.8 0.93 86.8 0.83 88.2 14:00 0.93 86.8 0.42 94.0 0.38 94.6 0.53 92.5 出 水 18:40 0.52 92.6 0.20 97.2 0.18 97.4 0.26 96.3

　　從表3可以看出，厭氧攪拌2h后，2、3、4號桶的釋磷量與對照組1號桶相比均有明顯的提高，說明EM能促進聚磷菌的放磷速度。這可能是因為EM中的發酵菌群在厭氧條件下將污水中的有機物轉為低分子有機物，聚磷菌利用水中的低分子有機物在體內合成PHB的同時向水中釋放磷酸鹽，易降解的有機物濃度越高則放磷速度就越快。曝氣4h后，1、2、3和4號桶的出水TP均達到了《污水綜合排放標準》的一級標準。?
2.3 脫氮 ?
　　SBR工藝對NH₃-N的去除效果如表4所示。

表4 SBR工藝對NH₃-N的去除效果項 目 1號 2號 3號 4號 運行階段 測定時間 NH₃-N(mg/L) 去除率(%) NH₃-N(mg/L) 去除率(%) NH₃-N(mg/L) 去除率(%) NH₃-N(mg/L) 去除率(%) 厭氧階段8:00～10:00 8:00 21.74 　 21.74 　 21.74 　 21.74 　 10:00 16.94 22.1 15.83 27.2 15.54 28.5 15.45 28.9 曝氣階段10:00～14:00 11:00 14.87 31.6 11.64 46.5 10.62 51.1 12.55 42.3 12:00 12.65 41.8 7.20 66.9 5.02 76.9 7.44 65.8 13:00 9.18 87.8 1.40 93.6 1.46 93.3 2.57 88.2 14:00 4.67 78.5 1.23 94.3 1.27 94.2 1.31 94.0 出 水 18:40 1.70 92.2 2.00 90.8 1.30 94.0 1.41 936.5

　　從表4可以看出，在曝氣2h后2、3、4號桶的NH₃-N濃度均低于8mg/L，此時其對NH₃-N 去除率分別比1號桶高25.1%、35.1%、24%，由此表明加入適量的EM能夠加速污水中NH3-N的硝化進程，這進一步提高了SBR工藝的脫氮效率，并在節能降耗方面有重要意義。?
　　從TN的去除情況來看，隨著EM投量的增加，TN的去除率逐漸提高(結果見表5和圖2)，由此可知增加EM的投量能夠提高TN的去除率。由于SBR工藝是后置反硝化，對ＴＮ的去除率不高，而適量的加入EM能提高SBR工藝的脫氮效果，這在實際應用中具有重要意義。?

表5 SBR工藝對TN的去除效果指 標 1號桶 2號桶 3號桶 4號桶 進水TN(mg/L) 26.50 26.50 26.50 26.50 出水TN(mg/L) 8.15 6.40 5.49 3.15 去除率(%) 69.2 75.8 79.2 88.1

2.4 加EM的SBR工藝短周期運行 ?
　　當EM投量為1/10000時，在曝氣3 h后各指標的去除效果較好，因此在1號桶中按V_EM/V_污水為1/10000加入EM后按以下方式運行：厭氧攪拌(2h)→曝氣(3h)→缺氧攪拌(3h)→沉淀(1h)→出水(排泥)，即總運行時間縮短了1.5h。試驗結果見表6。

表6 短周期運行效果 指 標 COD TP NH₃-N TN SS? 進水(mg/L) 396 7.36 31.51 36.41 130 出水(mg/L) 37 0.35 4.80 6.54 6.6 去除率(%) 90.6 95.2 84.8 82.0 94.9

　　從表6可以看出SBR工藝按短周期運行時各指標的去除率均較高，出水達到了《污水綜合排放標準》的一級標準。由此表明EM能顯著提高SBR工藝對生活污水中COD、TP、TN和NH₃-N的去除效果并能縮短曝氣時間和運行周期，使SBR工藝節能降耗的優點更為突出，這在我國城鎮污水處理應用中具有重要的意義。?
2.5 需要探討的問題
　　試驗過程中活性污泥沒發生解體上浮和變質等現象，這表明EM菌群和SBR工藝中微生物群落能共存，但它們之間的相互關系尚需研究。在SBR工藝接種EM后，EM的效果能持續多長時間?針對不同水質的EM，最佳接種量為多少還須作進一步研究。

3 結論

　　① 在SBR反應器中，當V_EM/V_污水為1/10000～1/1000時，對COD的去除率顯著提高，并能縮短曝氣時間。在處理生活污水時能將曝氣時間縮短為3h，此時COD去除率為90%。
　　② 當EM的接種量為1/10000～1/1000時能加速聚磷菌對磷的釋放和吸收，只需曝氣3h就可使出水TP的含量達到《污水綜合排放標準》的一級標準。
　　③ 當EM接種量為1/10000～5/1000時，對TN的去除率隨EM量的增加而逐漸提高。當EM接種量為1/10000時，在好氧階段EM能顯著提高NH₃-N的硝化速度，能將硝化時間縮短為2h，節約能耗，從而降低了生活污水的處理成本。

參考文獻：

　　[1]孟范平.有效微生物菌群對生活污水中有機物的降解能力的研究[J].中南林學院報，1997，(4)：8-13.
　　[2]彭永臻.SBR法的五大優點[J].中國給水排水，1993，9(2)：29-31.
　　[3]國家環保局.水和廢水監測分析方法(第3版)[M].北京：中國環境科學出版社，1994.

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　　收稿日期：2001-10-30