【污水處理廠工藝】EM對(duì)生活污水中常見(jiàn)污染物的去除效果
EM是日本琉球大學(xué)比嘉照大教授等于20世紀(jì)80年代初期研制出來(lái)的一種新型復(fù)合微生物制劑，它是基于頭領(lǐng)效應(yīng)的微生物群體生存理論和抗氧化學(xué)說(shuō)，以光合菌為中心，與固氮菌并存、繁殖，采用適當(dāng)?shù)谋壤酮?dú)特的發(fā)酵工藝把經(jīng)過(guò)仔細(xì)篩選出的好氣性和嫌氣性微生物加以混合后培養(yǎng)出的多種多樣的微生物群落。日方稱(chēng)其EM含有10個(gè)屬80多種微生物，其中主要的代表性微生物有光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌四類(lèi)。各種微生物存其生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的有用物質(zhì)及其分泌物質(zhì)，成為微生物群體相互生長(zhǎng)的基質(zhì)和原料，通過(guò)相互間的這種共生增殖關(guān)系，形成了一個(gè)復(fù)雜而穩(wěn)定的微生物系統(tǒng)，發(fā)揮多種功能[1]。
我國(guó)于1991年引進(jìn)EM生物技術(shù)，進(jìn)行EM的試驗(yàn)研究。隨著日方生產(chǎn)的EM的不斷應(yīng)用，國(guó)內(nèi)科技人員也開(kāi)始逐步研制生產(chǎn)中國(guó)的EM。從EM的研究應(yīng)用情況來(lái)看，1996年至今，在種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境空氣凈化方面都取得了明顯的作用和效果．但對(duì)EM在污水處理方面的研究較少。
1 試驗(yàn)材料與方法
1.1試驗(yàn)材料、測(cè)定方法
①污水水樣取自武漢大學(xué)茶港教工生活區(qū)某化糞池：
②EM由湖南長(zhǎng)沙微生物研究所提供。該產(chǎn)品已是商品，價(jià)格為2000元／噸。
③曝氣采用鼓風(fēng)充氧曝氣裝置，曝氣強(qiáng)度為13.95g／(L·h)。
④COD的測(cè)定采用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)法；氨氮的測(cè)定采用納氏試劑分光光度法；總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法。
1．2試驗(yàn)方法
EM用于好氧處理：取污水，靜沉30 min后，取上層污水分裝于15個(gè)1000mL燒杯中，然后將15個(gè)燒杯分為5組(即每組設(shè)3個(gè)重復(fù))，將EM菌液按不同的接種量(VEM／V污水)：0／1000、0．1／l000、0．5／1000、1／1000、5／l000加入到污水中，并充分混勻，在室溫下用鼓風(fēng)充氧曝氣裝置對(duì)污水曝氣24h，測(cè)定曝氣前后污水中常見(jiàn)的三類(lèi)污染物COD、氨氮和總磷的濃度，并根據(jù)每一組污染物的平均濃度計(jì)算相應(yīng)的去除率。
EM用于厭氧處理；方法與好氧類(lèi)似，將曝氣改為瓶塞密閉24h。
原水水質(zhì)：COD＝98.772mg／L，氨氮；11.30mg／L，總磷＝4．295mg／L，PH為中性。
2 結(jié)果與討論
2．1 對(duì)COD的去除
試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 EM對(duì)COD的去除效果
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從表1可以看出：①在好氧條件下，EM對(duì)污水中COD的去除效果比在厭氧條件下好。②好氧條件下，不加EM的對(duì)照組污水的COD出處理前的98.772mg/L降為22.503 mg/L，去除率為77．22％；而當(dāng)EM接種量(VEM／V污水)較小(0.1／1000)時(shí)，COD的去除率為85.56％，比對(duì)照組提高了8.34％、這一事實(shí)表明：EM中的有效菌能夠促進(jìn)污水中有機(jī)物的降解。當(dāng)EM接種量較大(0.5／1000，1／1000))時(shí)，處理后污水的COD與對(duì)照組相差無(wú)幾： 當(dāng)EM接種量達(dá)到5／1000時(shí)，EM對(duì)COD的去除不但沒(méi)有促進(jìn)作用，相反還惡化了污水水質(zhì)，這可能是因?yàn)镋M木身含有一定量的COD(EM菌液中含有大量的糖蜜，經(jīng)測(cè)定，EM菌液中COD為21479.6mg/L)，當(dāng)EM加入量較大時(shí)、必然會(huì)顯著提高原水的COD。另外，EM是液體，在污水處理過(guò)程中生物體本身并沒(méi)有以污泥的形式從水中被去除，當(dāng)光合細(xì)菌以二氧化碳為碳源大量增殖，且其速度超過(guò)污水中的有機(jī)物的降解速度時(shí)，在表觀上就會(huì)表現(xiàn)為EM的無(wú)效性。②厭氧條件下，無(wú)論EM接種量為多少，都不能促進(jìn)污水中有機(jī)物的降解，相反還會(huì)惡化污水水質(zhì)。
2．2 對(duì)氦氮的去除
一般來(lái)說(shuō)．生活污水中無(wú)機(jī)氮約占總氮量的60％，其中約40％為氨態(tài)氮，所以評(píng)價(jià)EM對(duì)污水中氮的去除效果可以氨氮的濃度變化為依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 EM對(duì)氨氮的去除
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從表2可以看出：①無(wú)論接種量是多少，在曝氣條件下、EM對(duì)氨氮的去除效果均比在厭氧條件下好。這是因?yàn)樵诤醚鯒l件下，好氧型的硝化菌占優(yōu)勢(shì)，它能促使水中發(fā)生硝化反應(yīng)，使氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，表現(xiàn)為水中氨氮含量減少。②好氧條件下，不加EM對(duì)照組的污水氨氮由處理前的11．30mg8／L降為7．80 mg／L，去除率為30．97％。而隨著E菌液的加入，除接種量(VEM／V污水)為0.1／1000的一組外，每組氨氮的去除率都比對(duì)照組有所提高，特別是當(dāng)接種的比例(VEM／V污水)達(dá)到5／1000時(shí)，污水氨氮的去除率為81.42％。比對(duì)照組提高了56.45％，這說(shuō)明EM菌液在掛種量達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)污水的脫氨有非常顯著的促進(jìn)作用。③厭氧條件下，加入EM之后，污水中的氨氮基本沒(méi)有去除。從理論上講，厭氧條件下氨氯的濃度應(yīng)該有所升高，因?yàn)榉聪趸貙⒋偈挂徊糠窒鯌B(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。而此處氨氮的濃度反而略有降低，這可能是由于瓶口密封不嚴(yán)，沒(méi)有保持嚴(yán)格的厭氧條件，也可能是由于原水中的硝態(tài)氮含量太低，以至反硝化無(wú)法進(jìn)行。
2．3 對(duì)總磷的去除
污水的除磷是通過(guò)聚磷菌的吸磷和釋磷兩個(gè)相反過(guò)程完成的。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 EM對(duì)總磷的去除
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從表3可以看出：①曝氣的影響。從不加EM的對(duì)照組看、厭氧條件下總磷沒(méi)有被去除，而曝氣24h后總磷去除率達(dá)到51.94％。除接種量(VEM／V污水)為0.1/1000的一組外，其余每組在好氧條件下對(duì)總磷去除率均比厭氧條件下明顯提高，由此說(shuō)明曝氣對(duì)EM的除磷效果有促進(jìn)作用，這是因?yàn)樵诤醚鯒l件下。微生物(聚磷菌)能吸收磷，從而使水巾磷的濃度降低的緣故。②接種量的影響。好氧條件下投加EM的4組水樣中，只有當(dāng)接種量達(dá)到5／1000時(shí)，除磷效果才會(huì)明顯提高，去除率增幅達(dá)12.97％。這表明只有當(dāng)EM加入量達(dá)到一定水平時(shí)，吸磷能力才會(huì)有較大程度提高；厭氧條件下，盡管每一組的總磷去除率都不太高，但EM的加入?yún)s能較大程度地提高污水中總磷的去除率。這一試驗(yàn)結(jié)果為利用EM提高污水厭氧除磷效果提供了依據(jù)。
3 結(jié)論
①EM對(duì)于生活污水中的3類(lèi)常見(jiàn)污染物(COD、氨氮、總磷)的去除均有一定的促進(jìn)作用。
②EM在好氧條件下對(duì)COD、氨氮的去除效果優(yōu)于厭氧條件下的去除效果。
③去除COD和脫氨除磷所需要的接種量有很大差別。去除COD所需要的接種量有很大差別。去除COD所需要的接種量較?。?.1/1000），而脫氮除磷所需要的接種量較大（5/1000）。
④好氧條件下，當(dāng)EM接種量(VEM／V污水)較小（0.1/1000）時(shí)，污水COD 去除率為85.56%比對(duì)照組提高了8.34％，比對(duì)照組提高了8.34%，厭氧條件下，投加EM不能改善污水COD去除效果。
⑤好氧條件下，當(dāng)接種的比例達(dá)到5/1000（VEM/V污水）時(shí)，污水氨氮的去除率為81.42%，比對(duì)照組提高了50.45%，這說(shuō)明EM菌液在接種量達(dá)到一定程度時(shí)，對(duì)污水的脫氨有非常顯著的促進(jìn)效果。
⑥好氧條件下，只有當(dāng)接種量（VEM/V污水）達(dá)到5/1000時(shí)，除磷效果才會(huì)明顯提高，去除率增幅達(dá)12.97%，厭氧條件下，EM的加入也能較大程度地提高污水中總磷的去除率。這一試驗(yàn)結(jié)果為利用EM提高污水厭氧除磷效果提供了依據(jù)。
⑦水質(zhì)條件不同，EM的最佳加入量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)作用應(yīng)調(diào)整。
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