□吳瑋方浩恩
(1.浙江泰達(dá)安全技術(shù)有限公司;2.杭州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)有限公司浙江杭州310000)
紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的方法研究
□吳瑋1方浩恩2
(1.浙江泰達(dá)安全技術(shù)有限公司;2.杭州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)有限公司浙江杭州310000)
紫外光解使餐廚泔腳垃圾油脂廢水中難被微生物降解的長鏈脂肪酸轉(zhuǎn)化為可被微生物降解的短鏈脂肪酸,同時(shí)微生物進(jìn)行生化處理,徹底除去餐廚油脂廢水中的污染物。紫外光解耦合微生物法一體化處理餐廚油脂廢水的方法可充分發(fā)揮紫外光解處理廢水和生物法處理廢水的優(yōu)點(diǎn),對廢水處理更徹底、效率更高。
紫外光解;耦合;微生物;餐廚油脂廢水
目前,生物處理方法來降解油脂廢水是極具發(fā)展前景。且具有成本低,無二次污染優(yōu)點(diǎn),而倍受青睞。紫外光解能耗高、反應(yīng)時(shí)間長,在經(jīng)濟(jì)上也是不可行的。
所以,將生物法與紫外光解組合工藝在油脂廢水處理中的研究,利用它們之間的互補(bǔ)性和協(xié)同作用提高廢水的處理效率,具有非常重要的意義。
(1)試驗(yàn)條件
a、待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水的COD質(zhì)量濃度為1 200~1 500mg/L,pH值為6.5~7.0。
b、多孔聚氨酯材載體的比表面積為4.8m2/g,孔隙度為88%。
c、控制紫外光的波長為254nm,功率為30W~40W,紫外光強(qiáng)度為1.0mW/cm2。
d、用于紫外光解耦合微生物法處理餐廚油脂廢水的裝置,包括箱式的反應(yīng)器本體,在反應(yīng)器本體的上方設(shè)有紫外光源;反應(yīng)器本體的上部為敞口狀,設(shè)有用于密閉的能透過紫外光的玻璃或有機(jī)玻璃;在反應(yīng)器本體的一端的下方設(shè)曝氣入口,上方設(shè)排水口,另一端的下方設(shè)進(jìn)水口;一個封閉的橫向隔板將反應(yīng)器內(nèi)部分隔為上方的紫外光解反應(yīng)區(qū)和下方的微生物降解反應(yīng)區(qū)兩部分;在位于排水口一側(cè)的橫向隔板上設(shè)有通孔或開口,用于連通兩個反應(yīng)區(qū);在微生物降解反應(yīng)區(qū)中,設(shè)有相互平行且上下交錯的若干豎向隔板,豎向隔板上裝載了多孔聚氨酯材質(zhì)載體;內(nèi)循環(huán)泵的入口端接于微生物降解反應(yīng)區(qū)中,其出口端則接至紫外光解反應(yīng)區(qū);橫向隔板的上側(cè)邊緣與排水口的下側(cè)邊緣位于同一水平面上;紫外光源是多根并列布置的紫外燈管;紫外光源與橫向隔板的間距為6cm~10cm;內(nèi)循環(huán)泵設(shè)于反應(yīng)器本體內(nèi),或設(shè)于反應(yīng)器本體外部。
(2)試驗(yàn)步驟
a、接種微生物:將多孔聚氨酯材質(zhì)載體安裝于反應(yīng)器中,再將采集自餐廚泔腳垃圾油脂廢水區(qū)的沉積物樣品引入反應(yīng)器;在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h~36h的條件下,以間歇式進(jìn)水方式引入餐廚泔腳垃圾油脂廢水3~7天,使載體表面附著微生物;
b、培養(yǎng)微生物:以間歇式進(jìn)水方式向反應(yīng)器中引入含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液,繼續(xù)在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h~36h的條件下,培養(yǎng)步驟a中載體表面附著的微生物;培養(yǎng)3~7天后,排除反應(yīng)器內(nèi)全部沉積物樣品和培養(yǎng)液,載體表面附著的微生物厚度為0.5-1.0mm;含餐廚泔腳垃圾油脂廢水的培養(yǎng)液,是向培養(yǎng)液中加入餐廚泔腳垃圾油脂廢水混合而成,培養(yǎng)液與餐廚泔腳垃圾油脂廢水的體積比為100∶1;培養(yǎng)液通過下述方式配置獲得:取65mgK2HPO4、25.5mgKH2PO4、133.8mgNa2HPO4·12H2O、500mgNH4Cl、82.5mgCaCl2、6 7.5mgMgSO4·7H2O、0.75mgFeCl3·6H2O和1000mL去離子水;混合、溶解后,調(diào)節(jié)pH值為7.0,并在121℃溫度下滅菌20min,即得到培養(yǎng)液;
c、馴化微生物:在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h~36h的條件下,以間歇式進(jìn)水方式引入COD質(zhì)量濃度按梯度遞增的餐廚泔腳垃圾油脂廢水,對步驟b中載體表面附著的微生物進(jìn)行梯度馴化,每3天作為一個梯度馴化周期,馴化9天后得到經(jīng)馴化處理的微生物;
d、餐廚泔腳垃圾油脂廢水的處理:在室溫為30℃恒溫、曝氣量為1L/min~2.5L/min、水力停留時(shí)間HRT為24h~36h的條件下,采用間歇式進(jìn)水方式將待處理餐廚泔腳垃圾油脂廢水引入步驟c中經(jīng)梯度馴化處理的反應(yīng)器中,進(jìn)行餐廚泔腳垃圾油脂廢水處理;在處理過程中,將紫外光源放置于反應(yīng)器中廢水的表面6cm~10cm上方,并保持紫外光照射。
采用輕質(zhì)多孔聚氨酯載體將紫外光解和生物膜技術(shù)進(jìn)行耦合,該載體能為生物膜生長提供良好的微環(huán)境,與現(xiàn)有生物法相比,降解餐廚油脂廢水中有機(jī)物的效率提升了20%,可以廣泛用于湖泊、海洋、城市污水、工業(yè)廢水及農(nóng)村生活污水等水處理領(lǐng)域。
1004-7026(2017)04-0075-01
X703
A
10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.04.057
吳瑋(1988.12-),男,本科,漢族,浙江杭州人,主要從事環(huán)保研究。