宾馆、饭店、酒楼、食堂等的厨房和餐具洗涤所排放的污水称为餐饮污水。广州和珠江三角洲等其他城市第三产业发展迅速,各类餐饮污水与城市污水一起对珠江广州河段的有机污染程度已超过工业废水而成为首位污染源[1],因而对餐饮污水的有效治理显得十分重要。餐饮污水处理中的主要问题是除油、降低CODCr和浊度。广州市规定,餐饮污水必须进行初级净化处理,使处理后动植物油脂和悬浮物达到排放标准后才能排入城市排水管网。
活性污泥法被广泛应用于城市污水的净化处理。但是受二沉池污泥沉降能力较小的限制,曝气池污泥浓度低,污泥负荷量小,流程长,占地面积大,造成工程投资增加;另外,污泥絮体结构松散,容易产生污泥膨胀,给运行管理带来诸多困难。近来,磁化作用和磁生物效应被应用于污水的处理中[2~5]。水经磁化处理后其物理与化学性质可能发生变化,磁作用能提高微生物和酶的生活活性。磁粉强化活性污泥法(MPIAS)是指在普通活性污泥法(CAS)中,投加适量的超细强磁性粉末(如天然产出的磁铁矿Fe3O4)的一种废水生物处理方法。磁性粉末与活性污泥充分接触混合后,会产生两个效果,一是污泥结构紧密,比重增加,沉降分离效果好二是污泥中微生物受磁作用而产生正的磁生物效应。本文研究了MPIAS处理餐饮废水的适宜条件并对试验结果进行了探讨。
1 试验部分
1.1 试验材料
污水为广州某酒楼经隔油池处理后的餐饮废水,其CODCr为400~2000mgL,浊度为85~15度,含油量为60~290mgL。活性污泥是广州市大坦沙城市污水处理厂的新鲜活性污泥。试验选用天然的强磁性物质磁铁矿(Fe3O4)作为磁种,磁种磨细到10Lm,并用弱磁选设备除杂提纯,纯度为99.5%。由于磁铁矿的比重很大,为了能使其充分悬浮,与污泥充分接触生成磁性污泥,磁种的粒度越细越好,磁粉每次使用前在磁场中预磁化15min。
1.2 分析方法
CODCr用快速分析方法测定,MLSS、浊度SV30、污泥沉降性能测定参照文献[6],含油量用石油醚萃取后称重来测定。
1.3 试验方法
污泥驯化试验:取250mL餐饮污水和活性污泥置于500mL锥形瓶内,加入一定量磁粉,制备磁粉活性污泥,污泥浓度控制在3~4gL。另取250mL餐饮污水和活性污泥于500mL锥形瓶内,但不加磁粉,制备普通活性污泥,污泥浓度也控制在3~4gL。常温下放在振荡器上以180rmin的速度振荡,污泥培养驯化3d后生长成熟,开始用于试验。污水降解摇试验:用驯化成熟的磁粉活性污泥和普通活性污泥进行对比试验,研究了磁粉加入量、磁粉粒度、进水CODCr对CODCr和浊度脱除效果及污泥沉降性能的影响,试验周期为24h,试验时锥形瓶在振荡器上以180rmin的速度振荡,一个周期的不同时刻取样测定CODCr、浊度、污泥的MLSS及污泥的沉降性能。出水中的含油量测定和除油率计算只在上述最佳条件基础上进行。污泥生物相的观察:试验过程中用显微镜观察磁粉活性污泥的结构和其中的生物相。
2 结果和讨论
2.1 磁粉加入量对净化效果和污泥沉降性能的影响
用磁粉活性污泥与普通活性污泥在相同条件下进行磁粉加入量影响的对比试验,磁粉粒度为10Lm,污泥浓度为3.528gL,污水初始CODCr为418.4mgL。
表1给出了磁粉加入量对CODCr脱除效果的影响。由表1可知,出水CODCr随着磁粉加入量的增加而下降。如用不加磁粉的普通活性污泥净化处理24h后,出水的CODCr为150.94mgL,而用加入1.5gL磁粉的活性污泥处理24h后,出水CODCr显著下降为56.81mgL。另外,表1还表明,达到相同的出水CODCr,MPIAS处理时间远远少于CAS。磁粉加入量大于0.75gL后,CODCr去除率增加不再显著,综合考虑,适宜的磁粉加入量为0.75gL。
MPIAS的CODCr去除率明显高于CAS是因为强磁性磁粉的加入使活性污泥絮体颗粒均匀,有利于有机污染物与微生物充分接触和向絮体内的扩散。同时在磁粉的磁催化作用下,微生物的生活活性增强,氧化分解有机污染物的能力也相应提高。表2表明了磁粉加入量对出水浊度的影响。试验时经磁粉活性污泥处理24h后,让混合液静置30min,取上清液,测定出水浊度。由表2可知MPIAS处理后出水的浊度明显低于CAS,浊度去除率随着磁粉加入量增加而增加。这是因为加入磁粉后,污泥结构得到改善,污泥比重增加,有利于污泥的沉降分离,减少水中悬浮物含量,从而导致处理后出水的透光率提高。适宜的磁粉加入量为0.75gL。
