生物滴滤塔填料挂膜及驯化研究

曹旭

摘 要：利用来自市政污水处理厂的活性污泥对生物滴滤塔内填料进行挂膜，并采用甲苯废气进行驯化，对活性污泥在填料上的生物膜形成及微生物驯化进行研究，为生物滴滤塔前期运营提供技术支持。

关键词：填料；生物滴滤塔；生物膜

中图分类号：R318.021 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170832008

1923年Bach等人[1]利用生物法對硫化氢废气进行了净化处理。20世纪50年代，美国学者利用土壤生物过滤净化有机废气取得了良好的效果[2]。

目前，生物法作为有效的有机废气治理措施已经得到广泛应用，但改装置处理效果的优良取决于填料前期挂膜及驯化，为了了解填料挂膜及驯化性能，本套装置利用废榛子壳和废核桃壳组成生物质填料，采用市政污水厂活性污泥作为菌种进行填料挂膜，并采用甲苯气体作为有机废气的模拟气体对生物膜进行驯化，为生物滴滤塔内填料生物膜性能研究提供技术支持。

1 菌种培养

挂膜菌种来自市政污水厂中的活性污泥。驯化菌种在室温下进行，菌种需要进行24h曝气，去除混合液中的营养成分，静置2h后，导出上清液，重新投入营养液，当污泥浓度MLSS达到4～5g/L时，取1L污泥混合液导入循环水槽，再加入25L自来水稀释。在室温下，气体流量0.2m3/h、液体流量12～30L/h，利用NaOH和K2HPO4调节pH值处于7～8之间，对生物滴滤塔循环挂膜。在挂膜期间，因为水分蒸发，需要每日向水槽中添加少量自来水，以保证循环液体积不变；挂膜初始阶段吸附在填料上的细菌较少，且吸附不牢固。为了使微生物迅速繁殖，并且牢固地吸附在填料表面，使微生物正常生长，根据微生物所需营养元素的配比关系[3]，每2日向活性污泥混合液中投加营养物（包括葡萄糖、尿素、MgSO4、? FeSO4、K2HPO4等），为微生物提供良好的能量来源，使之迅速繁殖、牢固地吸附在填料表面。

系统运行3d后，将发现填料上形成薄薄的生物膜。此时将自行配制COD浓度300mg/L的营养液导入生物滴滤塔，液体停留时间为2h，观察并记录系统对COD的去除率，如图1所示。

测量COD浓度从反应器挂膜第3天开始，此刻在生物滴滤塔中填料上已形成薄薄的生物膜，因此在反应器启动阶段能够对一定量的COD具备去除作用，去除率可达36.5%。随着时间推移，生物膜开始成熟，COD去除率不断加大。第10天时，已能够观察到填料上的生物膜，此时去除率可达91.8%。第11天时去除率92.5%，第12天时去除率92.9%。生物滴滤塔对COD的去除效率趋于稳定，充分说明系统挂膜完成。

2 菌种驯化

在温度25℃、湿度40%、气体流量0.2m3/h的条件下，向生物滴滤塔导入低浓度甲苯气体，以此来对微生物进行驯化，甲苯净化率如图2。

在启动期，导入低浓度甲苯气体驯化，生物滴滤塔净化效率低且不稳定。随着时间推移，净化效率明显提高。在运行驯化期，当进气浓度低于1000mg/m3时，净化效率可达95%以上。根据国内外相关废气装置挂膜和驯化经验[4]，当生物滴滤塔净化效率连续稳定几天时，说明系统驯化已成功。在驯化13d之后，本研究发现：生物滴滤塔对浓度小于1000mg/m3的甲苯废气净化效率维持在97%以上。此时系统可以处理甲苯废气，说明驯化已完成。

3 结论

本论文采用市政污水厂中的活性污泥对生物滴滤塔填料进行挂膜及驯化研究，结果表明。

活性污泥通过闷曝、培养工序后进行挂膜。系统运行12d后，净化效率能够持续达到90%，可作为反应器，说明系统挂膜基本完成。

利用低浓度的甲苯气体对生物滴滤塔进行驯化，在启动阶段净化效率较低，但后期，净化效率逐步提高。在驯化13d之后，生物滴滤塔对浓度小于1000mg/m3的甲苯废气净化效率维持在97%以上。此时系统可以处理甲苯废气，说明驯化已完成。

参考文献

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

[2]郭桂悦，满艳茹，郁向民. 生物法治理恶臭研究进展[J]. 江苏化工，2005，33（4）：23-26.

[3]尚魏，王启山，石磊.恶臭污染控制测试与控制技术[M].北京：化学工业出版社，2004：121-127.

[4]黄树杰. 生物滴滤塔处理含H2 S与NH3恶臭气体的实验研究[D].广东：广东工业大学，2006.endprint