EM对生活污水中常见污染物去除效果的影响

1EM对生活污水中常见污染物去除效果的影响张凤杰（大连民族学院环境工程系辽宁大连116600）摘要：本文通过投加微生态制剂EM培养活性污泥处理生活污水，探讨了EM对污水中的有机物、总磷、总氮、氨氮的去除效果的影响。研究发现：同对照组相比，EM系统启动时间加快10天左右，污泥的沉降性能好，污泥产量减少了约20%；当水力停留时间为6小时，CODcr、BOD5、、NH4+-N和T-N的去除率分别为95.92%,99.03%,91.87%和96.77%。较对照组分别提高10.11%、8.04%、8.48%和18.41%。结果表明：EM能够缩短系统启动时间，改善污泥沉降性能，减少处理系统的污泥产生量，明显提高生活污水中污染物的去除效果。关键词：EM生活污水活性污泥去除效果中图分类号：X703.1文献标识码：文章编号：EffectofEffectiveMicroorganismsonRemovalofCommonPollutantsfromDomesticSewageZHANGFeng-Jie(DalianNationalitiesUniversity,DalianDevelopmentZone116600,China)Abstract:Theeffectofeffectivemicroorganisms(EM)ontheremovalofcommonpollutantsindomesticsewagehadbeendiscussed.Commonpollutantswereorganiccontamination,andtotalnitrogen,andtotalphosphor,andammonianitrogen.Theresearchindicatedthatincompareofno-addedEMprocess,thestarting-uptimeofEMsystemshortened10days;thesedimentationofsludgewasbetter;andtheproductionofsludgedecreased20%;andthattheeffluentwaterqualitytreatedbyEMwasbetterthattheremovalrateofchlorophylla,CODCr,BOD,T-N,T-P,NH4+-Nenhancedrespectively10.11%、8.04%、8.48%and18.41%.Theresultsshowedthatstarting-uptimeofactivatedsludgeprocesscouldbeobviouslyshortenedbycastingEMintothereactor;andthatthesedimentationofsludgecouldalsoimprove;andthatEMdecreasedsludgeproduction,andthattheeffluentwaterqualitytreatedbyEMwasbetter.Keywords:EffectiveMicroorganisms(EM);domesticsewage;activatedsludge;removaleffect2引言EM（EffectiveMicroorganisms）是有效微生物的英文缩写。EM是日本琉球大学比嘉照夫教授等于20世纪80年代初期研制出来的一种新型复合微生物制剂[1]。EM是将经过仔细筛选出的好氧和厌氧性微生物加以混合，采用独特的工艺，发酵而制成的微生物活菌制剂。其中以光合细菌、醋酸杆菌、放线菌、乳酸菌和酵母菌等10属80余种微生物组成的复合菌剂。EM生物技术自1991年引进中国进行了大量的试验研究，主要在种植业、养殖业和环境空气净化方面取得了明显的作用和效果，但EM在污水处理方面的研究报道较少[2，3，4]。本研究主要采用微生态制剂EM培养活性污泥和生物膜，处理生活污水，通过对目标污染物的测定分析来确定处理工艺等技术条件，以期达到净化废水的目的。1试验部分1.1供试EM由北京伊埃姆生物技术有限公司提供，新技术认定号HZ0787，生产批号99/01/25，经测试pH值为3.2，CODCr为30,000～40,000mg/l.。1.2试验废水取自中国农业大学校园生活污水泵站，自污水井取来的污水，沉淀半小时后，取上清液用作培养试验，生活污水水质状况见表1。Table1ThecharacteristicsofdomesticwastewaterafterdepositionChemicalOxygenDemand(CODCr)(mg/l)BiologicalOxygenDemand(BOD5)(mg/l)Totalnitrogen(T-N)(mg/l)Totalphosphor(T—P)(mg/l)ammonianitrogen(NH4+-N)(mg/l)SuspendedSolid(SS)(mg/l)pH295.4-418.3165.4-224.851.0-74.59.2-21.728.6-48.9217-3486.8-7.61.3试验装置①曝气池尺寸为25.8mm×14.1mm×29.0mm，有效容积8.0L。②填料长15.0mm，直径55mm的毛刷。③曝气装置气泵SuperPump—780型，曝气头长5.0mm，直径2.5mm。1.4试验方法6个静态曝气池，分成两组，一组用作培养活性污泥，另一组作为培养生物膜。每组分成两个处理，一个为自然培养（对照），另一个为添加EM菌剂培养。对照组培养方法：一次性向曝气池内加入生活污水6L，连续曝气，每隔12小时换一次污水，每次换去约二分之一。添加EM组培养方法：一次性向曝气池内加入生活污水6L，按VEM/V污水比1/2000加入4mlEM原液，连续曝气，每隔12小时换一次污水，每次换去约二分之一，换水后每隔三天添加EM原液1ml，其目的在于弥补因换水EM菌的流失,强化EM菌的优势生长。1.5分析方法3微波消解重铬酸钾滴定法测定化学需氧量（CODCr）。稀释接种法测定五日生化需氧量（BOD5）。采用钼锑抗分光光度法测定总磷（T-P），仪器为723型可见分光光度计。采用凯氏定氮法测定总氮(T-N)，仪器为基尔特克1030自动分析仪（瑞典Tecator公司生产）。蒸馏定氮法测定氨态氮（NH4+—N）。105℃烘干秤重法测定悬浮物（SS）。玻璃电极法测定pH值。具体方法参见《水和废水监测分析方法》（国家环保局，1992）。活性污泥培养的生物相观察采用微型生物群落监测PFU法[5]。2结果与讨论2.1EM菌剂对系统启动的影响Table2ThebasicdataofactivatedsludgeprocessMethodStar-uptime(d)MLSS(g．l-1)SVI(ml．g-1)SV(%)BiomorphicAddedEM20~273.1369.1821.6AlargenumberofprotozasuchasVorticellaandEpistylisandRotariaappearinginthePucesludgeCompar-ison32~403.8963.6724.7AsmallnumberofprotozasuchasVorticellaandmoebaeandFlagellateappearingintheSandybeigesludge表2可以看出，投加EM菌剂培养比自然培养活性污泥成熟较快，投加EM菌剂培养活性污泥成熟约用20~27天，而自然培养的活性污泥成熟约用30~40天，相比之下，利用EM菌剂培养活性污泥成熟期缩短了约10天左右的时间，说明EM菌剂能够加快活性污泥系统的启动。两种培养方式的活性污泥性能有一定区别，EM菌剂培养的活性污泥浓度（MLSS）比自然培养污泥浓度减少了0.761g/L，约20%左右；EM菌剂培养比自然培养污泥沉降比降低3.16%。污泥容积指数（SVI）在60~70mg/L之间，说明EM菌剂培养的活性污泥沉降性能和凝聚性能比对照组好，而且减少了活性污泥的产生量。两种方式培养的活性污泥的生物相观察发现，活性污泥结构紧密，边缘清晰，可见大量呈球状结构的菌胶团。EM培养的活性污泥颜色比自然培养的深些。投加EM菌剂比自然培养方式生物相丰富，原生动物数量上比自然培养组的多一些，这说明两种方式培养的活性污泥生物相上无明显差异。由此可见，活性污泥系统中投加EM菌剂能够加快系统启动，减少活性污泥的产生并提高污泥的沉降和凝聚性能，增加活性污泥中原生动物的数量。42.2EM菌剂处理生活污水中有机物的效果01002003004005006000123456Time(h)TheeffluentCODandBOD(mg.l-1)CK-CODEM-CODCK-BODEM-BODFig1theeffectofEMonCODandBOD5insludgereactor从图1可以看出，在活性污泥处理系统中，EM处理组和对照组对生活污水中有机物都有一定的去除效果，2小时后，对照组CODCr的去除率为82.79%，BOD5的去除率为75.15%；EM组CODCr去除率90.92%，BOD5去除率为87.03%。两处理组相比，EM处理组较对照组CODCr去除率提高8.13%，BOD5去除率提高11.88%；6小时后，EM组和对照组出水BOD5浓度差异不显著（P0.05），BOD5均小于3.0mg/L，去除率均达到99%以上；CODCr出水浓度EM组比对照组低17.77mg/L，CODCr去除率达92%以上，两者均满足国家污水综合排放一级标准。由此可以看出，在处理生活污水的活性污泥系统中投加EM菌剂对污水中有机物的去除有一定的效果。但由于生活污水可生化性较强，生活污水BOD5/CODCr在0.5~0.6范围内，自然培养的活性污泥系统对生活污水的处理就能达到较好的效果，对于这类可生化性较强的废水，在活性污泥系统中投加EM菌剂对有机物的去除效果的优势作用表现不明显。2.3EM菌剂处理生活污水的脱氮除磷效果解决天然水系富营养化是当前污水处理领域的重大课题。开发与使用具有脱氮、除磷功能的污水处理技术,减少排入受纳天然水系中氮、磷等元素,避免藻类等水生生物大量繁殖,对水体保护具有重要意义。本研究考察了微生态制剂ＥＭ对生活污水中氮、磷的处理效果。从图2可以看出，由于EM的生物强化作用，EM处理组的T-N和NH4+-N在同一处理时间，EM处理组明显比对照组T-N、NH4+-N去除率高，而且差异显著（P0.05）。6h后，EM处理组出水T-N浓度低于5mg/L，去除率达96.77%,较对照组T-N去除率提高18.41%。6h后，EM处理组和对照组出水NH4+-N去除率分别为91.87%和83.39%，NH4+-N去除率5EM处理组比对照组提高了8.48%。0.030.060.090.0120.0150.0180.00123456Time(h)TheeffluentofT-NandNH4+-N/mg.l-1CK-T-NEM-T-NCK-NH4+-NEM-NH4+-NFig2theeffectofEMonT-NandNH4+-Ninsludgereactor048121601234567Time(h)TheeffluentofT-P/mg.l-1CK-T-PEM-T-PFig3theeffectofEMonT-Pinsludgereactor由图3可以看出，在活性污泥系统中生活污水的全磷（T-P）浓度随着处理时间的延长，T-P去除率逐渐提高。在同一处理时间内，投加EM菌处理组较对照组T-P去除率差异不显著（P0.05）。6h后，EM处理组和对照组出水T-P去除率分别为94.47%、94.21%，T-P去除率EM处理组和对照组无明显差异。由此可以说明，EM投加到活性污泥系统中，EM菌群吸附在活性污泥表面，同时增加了污泥微生态系统中生物的多样性和食物链的复杂6性，尤其是厌氧性微生物，在生活污水的脱氮效果