微生物鏡檢在石化廢水汙泥馴化中的指示應

2021-01-09 北極星環保網

北極星水處理網訊:摘要:隨著國家對環境保護要求日益嚴格,九江石化自己加壓,深挖內部潛力,汙水處理場裝置化管理,精細化操作,利用活性汙泥微生物鏡檢的科學手段,通過觀察絲狀菌和微生物的種類、數量以及生長繁殖變化,根據微生物生長指示,及時調整、優化操作,培養出高效的活性汙泥,強化生化過程處理,實現減排目標,持續打造綠色低碳核心競爭優勢,爭創石化行業最好的環保煉廠。

關鍵詞:活性汙泥; 鏡檢; 絲狀菌; 菌膠團; 活性炭

DOI:10.14127/j.cnki.jiangxihuagong.2019.01.028

前言

九江石化以構建「綠色低碳」核心競爭優勢為目標,堅持「環保優先,全員參與」的理念和行動,狠抓源頭控制,強化過程監管,攻關末尾治理,打造環境友好型煉廠。汙水處理場作為九江石化的「後花園」、環保總閘門,內部挖掘潛力,實行裝置化管理,精細化操作,嚴格把控外排水質,對汙水處理場核心———生化處理過程開展技術攻關,利用微生物鏡檢,觀察生化過程中微生物的生長變化,反映生化過程的運行情況和發現存在的問題,及時採取措施避免生產事故和確保穩定生產,實現了減排目的。2018 年,九江石化外排廢水達標率 100% ,外排水 COD 平均值 35. 17 毫克/升、氨氮平均值 0. 68 毫克/升,均達到行業領先水平。通過工作實踐,總結鏡檢經驗,希望為其他汙水處理場微生物鏡檢工作提供借鑑。

1 九江石化汙水處理場生化處理工藝概述

九江石化汙水處理場主要處理煉油化工廢水和生活汙水,此次實踐選取煉油汙水處理過程。九江石化煉油汙水處理按含油汙水和含鹽汙水兩個系列進行分質處理,汙水經調節、隔油、兩級氣浮、生化、沉澱、過濾合格後進行後續深度處理( 含油合格後回用) 。煉油汙水處理場總處理水量 1000m3 /h,其中含油汙水系列整體處理量為 500m3 /h; 含鹽汙水系列二級氣浮前設施的處理能力200m3 /h,二級氣浮後設施的處理能力350m3 /h,生化處理能力 500m3 /h( 含煤制氫預處理後汙水 150m3 /h) 。總體設計流程簡圖如圖 1。

其中,生化處理採用西門子 PACT( 生化) + WAR( 活性炭再生) 專利技術,經預處理除油後汙水分別自流進入含油/含鹽系列 PACT 生化池,該生化池工藝採用前置反硝化 A/O 流程,按照活性汙泥法並投加粉末活性炭設計。汙水和活性炭( 新鮮活性炭、再生活性炭) 先在配水池中均質分配,然後通過溢流分別流至PACT 的缺氧池、好氧池,後到混合池絮凝,再到沉澱池沉降,最後經砂濾過濾合格後回用( 含油汙水) /深度處理後外排。汙水 PACT + WAR 原則流程圖如圖 2。

2 生物鏡檢基本工作方法

2. 1 採樣方法

每 24h 在好氧池末端固定採樣點採集 500mL 樣品,在 2h 內對樣品進行鏡檢,以保證樣品生物的活性;期間並對活性汙泥進行沉降實驗,以供參考對比。

2. 2 製片方法

將活性汙泥樣品攪拌均勻,用滴管吸取混合液,滴一滴於清潔的載玻片中央,從滴液一側緩緩蓋上蓋玻片,防止氣泡產生。將制好的滴片放到顯微鏡載物臺上,夾好固定,目鏡固定為10倍,選取4倍物鏡,調整焦距後觀察。觀察過程控制在 30min 以內,避免活性汙泥失去水分幹化。

圖 2 汙水 PACT + WAR 原則流程圖

2.3 鏡檢方法

在4倍物鏡下觀察菌膠團的分散聚集以及活性炭多少情況,並且用截圖或者錄像記錄下來。將物鏡調整到 10 倍,調整焦距後,以「之」字形來回進行掃視整個滴片,初略觀察,實行定位,並在觀察到微生物時,切換至 40 倍物鏡,調整焦距後觀察,在整個觀察過程中進行錄像或者進行截圖記錄觀察內容。在 40 倍物鏡下觀察活性汙泥中絲狀菌的數量和生長情況。

3 活性汙泥微生物鏡檢的指示運用

3. 1 菌膠團和活性炭情況的指示運用

在 10 倍物鏡觀察菌膠團分散情況和活性炭的多少,根據鏡檢實際情況進行調整操作,當菌膠團比較分散、游離態菌膠團較多,對比沉降實驗,汙泥沉降性能差,可能導致汙泥膨脹致使「跑泥」。調整: 在保證活性汙泥中活性炭足的情況下,加大絮凝劑的投加量和適當降低溶解氧等調節手段,同時加大排泥,再經由慢慢馴化培養。菌膠團情況對比如下圖 3( 左為效果好,右為分散) :

圖 3 菌膠團情況對比圖

3.2 絲狀菌的指示運用

絲狀菌是活性汙泥的骨架,是菌膠團之間的依託,是活性汙泥中必不可少部分,但是絲狀菌的過度繁殖,就會導致汙泥膨脹,不利於生化處理,降低處理效率。當發現絲狀菌過多時,可通過提高 pH 至 9 左右和提高溶解氧等手段,改變生存環境,抑制絲狀菌繁殖,適當的投加解毒劑,減少絲狀菌的生長。鏡檢中絲狀菌如圖 4。

圖 4 鏡檢中絲狀菌

3. 3 活性汙泥中微生物指示運用

活性汙泥中微生物直接消耗有機物,降低 COD。微生物的種類、數量以及生長情況是直接反映處理後的水質情況,也反映生化的處理效果和能力。經由鏡檢觀察分析,提供最佳的微生物生存環境,呵護好活性汙泥微生物,抑制非活性汙泥微生物的繁殖。根據鏡檢觀察,九江石化煉油汙水處理場微生物群,主要以輪蟲為主,楯纖蟲、遊僕蟲、匣殼蟲、鞭毛蟲等次之,效果和水質好時,會出現鍾蟲和累枝蟲。著重介紹輪蟲、楯纖蟲、鍾蟲和累枝蟲特點鮮明、有代表性的微生物。

3. 3. 1 輪蟲的指示運用

輪蟲屬於非活性汙泥累微生物,主要以懸浮顆狀物和膠狀物為食,培養期的活性汙泥中出現輪蟲表明汙泥基本培養成熟,是汙泥成熟的標誌,運行中如果大量出現輪蟲可能預示著汙泥要發生膨脹,而長期曝氣過量汙泥老化也會出現大量的無腔輪蟲。當大量出現輪蟲時,說明汙泥泥齡過長,加強排泥和加大汙泥回流,降低汙泥泥齡,抑制輪蟲等非活性汙泥微生物的繁殖,注意觀察,防止汙泥膨脹; 當沒有輪蟲時,可能活性汙泥中毒或者排泥過量汙泥未成熟。鏡檢中輪蟲如圖5。

圖 5 鏡檢中的輪蟲

3.3.2 楯纖蟲的指示運用

楯纖蟲屬於活性汙泥類原生動物,以細菌為食,生態範圍較廣,但對化學物質及其敏感,可作為有毒物質判定的指示生物,也可作為水質良好的指示生物,大量出現時水質越好,但過量時會影響汙泥的沉降效果。當出現楯纖蟲時,說明水質在好轉,適當投加補充營養物質甲醇、磷鹽、尿素和高效菌促生劑,提供優質的生存環境,促進活性汙泥微生物的繁殖,加快活性汙泥的恢復活性。鏡檢中楯纖蟲如圖 6。

圖 6 鏡檢中楯纖蟲


3.3.3 鍾蟲的指示運用

鍾蟲能促進活性汙泥的絮凝作用,並能大量捕食游離細菌而使水澄清,固著生長於菌膠團上。以鍾蟲為代表的固著性纖毛蟲類為優勢原生動物時,出水水質良好、清澈透明。當活性汙泥中出現鍾蟲時,代表著活性汙泥性能好,處理效果好,出水水質良好,需要投加營養物質,加強鍾蟲的培養繁殖,擴大生存優勢。在鏡檢過程中只看到了少量的鐘蟲,鏡檢中鍾蟲如圖 7。

圖 7 鏡檢中鍾蟲

3.3.4 累枝蟲的指示運用

累枝蟲為原生生物,固著生長於菌膠團上,依靠鐘體上的纖毛來捕食,並具有伸縮性,以細菌為食物,特別喜好攝食大腸桿菌、假單胞桿菌等,水質澄清良好時生長,常作為水質良好的指示,但是當大量出現時是汙泥膨脹、解絮的徵兆( 基本未出現此情況) 。當活性汙泥中出現累枝蟲時,和鍾蟲一樣,也代表著活性汙泥性能好,處理效果好,出水水質良好,也需要投加營養物質,加強累枝蟲的培養繁殖,擴大生存優勢。鏡檢中累枝蟲如圖 8。

圖 8 鏡檢中的累枝蟲

4 結語

在環保方面,石化企業要有央企的責任和擔當,敢於人先,挖掘內部潛能,走裝置化管理、精細化操作模式,踐行綠色低碳可持續發展道路,打造環境友好型煉廠。有效的利用鏡檢科學手段,將鏡檢觀察標準化、數據化、常態化,更加準確的體現生化處理的效率和活性汙泥的活性,給操作調整提供依據和技術支持。通過鏡檢及時優化操作,提供最佳的生存環境,呵護微生物,做好保姆工作。鏡檢手段將會是提標減排的重要方式,降低外排,積極打造全國環保最好煉廠,實現建設千萬噸級綠色智能一流煉化企業的目標。

參考文獻

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賴小賽

( 中國石油化工股份有限公司九江分公司,江西 九江 332004)

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