生物酶制剂处理生活污水指标的测定研究

2018-01-02 03:19吕华
生物化工 2017年6期
关键词:酶制剂氨氮去除率

吕华

(泰州学院医药与化学化工学院,江苏泰州225300)

生物酶制剂处理生活污水指标的测定研究

吕华

(泰州学院医药与化学化工学院,江苏泰州225300)

利用一种生物酶制剂处理生活污水,测定生活污水中的COD、氨氮和酸碱度(pH)比较污水处理前后的化学需氧量(COD)、氨氮以及pH的变化,探讨生物酶制剂处理生活污水指标的测定。结果表明使用生物酶制剂对生活污水进行处理,COD的去除率为89.45%,氨氮的去除率为95.10%,pH=7.04。生物酶制剂处理生活污水效果显著,使用生物酶制剂处理生活污水是可行的。

生物酶制剂;生活污水;测定;处理;COD;pH;氨氮

我国人口众多,同时人们的生活水平在不断提高,由此产生的生活污水也随之增加,因此生活污水的处理成为目前亟待解决的问题之一。我国是一个缺水大国,对水的需求量相当大,除了在生活中提倡人们节约用水,更需解决的问题是提高生活污水的处理效果,尽量做到循环使用,提高水的使用率,减少水量的浪费。因此,生活污水的处理质量在一定程度上代表了一个城市的发展水平,如何提高生活污水的处理质量越来越受到人们的关注。目前,我国城市中产生的生活污水主要是通过城市污水管网排到污水处理厂进行集中处理,由于传统的处理方法都存在一定的局限性,所以生活污水不仅处理难度大而且污水处理工程的建设也是耗资巨大。如何更好地提高生活污水的处理效果,选择更加优化的处理方案是处理生活污水的关键。本研究试图利用生物酶制剂对生活污水进行处理,并对处理后的生活污水进行相关指标的测定,从而探讨生物酶制剂对生活污水的处理效果。

表1 不同温度下COD的浓度变化(单位:mg/L)

表2 不同时间点COD的去除率

1 实验部分

1.1 仪器和药品

1.1.1 仪器

烘箱(CS101-2AB型300℃)、电热套(MYB型500mL)、容量瓶(1 000mL)、250mL全玻璃回流装置、721型分光光度计、酸式滴定管(50mL)、PHS-1型酸度计、分析天平。

1.1.2 药品

硫酸亚铁铵、重铬酸钾、邻菲啰啉、硫酸亚铁、硫酸银、浓硫酸、轻质氧化镁、硼酸、二氯化汞、碘化钾、酒石酸钾钠、氢氧化钠,以上均为分析纯;0.05%溴百里酚蓝指示液。

1.2 实验方法

1.2.1 实验水的测定

经检测,实验水的COD含量为588.7mg/L,氨氮含量为53.1mg/L,pH为7.85。由测定结果可知,实验水中的化学需氧量浓度较高,说明实验生活污水主要为有机物污染,采用生物法对其进行处理比较可行。

1.2.2 使用生物酶制剂处理

使用生物酶制剂处理实验水,处理周期为7天,每天早上在不同的实验水中投入生物酶制剂。前3天生物酶制剂的投入量为1mL的实验水投入5%的含量,第4天开始投入量开始减少,第4天为4%,第5天为3%,第6天和第7天均为2%。

2 结果分析

2.1 COD的去除效果

生物酶制剂主要成分是有机物,其作用效果会受到温度的影响,所以在不同的温度下,对污水中的COD的去除效果也不相同。不同温度条件下的处理效果见表1。

从表1中的数据可以看出,经过7天的生物酶制剂处理,实验生活污水在20~30℃时COD的去除效果最好。

实验生活污水在20~30℃时,不同时间点COD的去除率具体见表2。

从表2中的数据可以看出,刚开始实验水中的COD去除效果不明显,甚至在第1天监测时,COD的浓度有所上升。这是因为,利用生物酶制剂处理实验水时,由于生物酶制剂本身就是有机物,而且一开始生物酶制剂的作用也没有得到发挥,从而导致实验水中的COD浓度有所上升,但随着时间的推移,生物酶制剂充分发挥作用后,COD浓度开始明显下降。第7天实验生活污水中的COD浓度降至62.1mg/L,去除率达到了89.45%,说明使用生物酶制剂处理生活污水,对COD有很好的去除效果[1]。

表3 不同时间点氨氮的去除率

2.2 氨氮的去除效果

实验生活污水中加入生物酶制剂进行处理,不同时间点氨氮的去除效果见表3。

从表3中的数据可以看出,生物酶制剂处理初期,因为生物酶还没有发挥作用,而生物酶制剂本身作为一种有机物质,从而导致实验污水中的氨氮含量增加。当生物酶制剂在实验生活污水中充分发挥作用后,其中的氨氮含量开始逐渐降低,第7天检测实验水时,氨氮浓度仅为2.6mg/L,去除率高达95.10%。说明生物酶制剂对生活污水中的氨氮含量去除率极高,去除效果明显[2]。

2.3 实验生活污水的pH值

使用生物酶制剂对实验生活污水进行处理,每天根据上述实验方法加入相应的生物酶制剂后,使用酸度计测定实验水的pH值,测定结果详见表4。

表4 实验生活污水的pH值

从表4的测定结果可以看出,未处理实验生活污水的最终pH值是8.03,属于弱碱性水。经生物酶制剂处理后的实验生活污水的pH值最终是7.04,属于中性水。实验结果表明,利用生物酶制剂对生活污水进行处理,实验生活污水从一开始的弱碱性水质变为中性水质,说明生物酶制剂有优化水质的作用。

3 结论

3.1 生物酶制剂可以用于生活污水处理

在本研究中,选择的实验生活污水的COD含量为588.7mg/L,氨氮含量为53.1mg/L,pH值为7.85。由此可见,实验生活污水中的化学需氧量较高,主要是有机物的污染[3]。而通过使用生物酶制剂对其进行处理,在温度20~30℃时,COD的去除效果最佳,第7天实验生活污水中COD浓度为62.1mg/L,COD浓度大大降低,去除率达到了89.45%。另外,第7天实验生活污水中氨氮的含量为3.6mg/L,去除率为95.10%,pH数值为7.04,水质为中性水。由此表明,使用生物酶制剂处理生活污水是可行的[4]。

3.2 生物酶制剂处理生活污水中COD的效果受温度的影响

生物酶制剂是一种有机物质,其中生物菌的活性会受到温度的影响,温度过低会降低生物菌的活性,使生物酶制剂的作用在实验生活污水中得不到充分发挥,自然降低COD的去除效果。而如果实验生活污水所处的环境温度较高,则会杀死生物菌,使生物菌彻底失去发挥作用的机会,同样影响生物酶制剂对生活污水中COD的去除效果。在本研究中发现,当温度在20~30℃时,实验生活污水中的COD去除效果最佳,说明在20~30℃时生物酶制剂可以发挥最佳的作用,是适宜生物菌生存的温度[5]。

3.3 使用生物酶制剂可以优化水质

本研究中,连续7天对经过生物酶制剂处理的生活污水的pH值进行测定,发现经过生物酶制剂处理后的实验生活污水从一开始的弱碱性水质变为中性水质,说明生物酶制剂有优化水质的作用。另外,经过生物酶制剂处理后的实验生活污水是无色无味的,而且没有出现浑浊现象[6]。

3.4 操作简单经济

使用生物酶制剂处理生活污水的第一个优点是操作简单,处理过程不涉及任何复杂工序,只要在选好的实验废水中投入生物酶制剂即可。即使处理大量的生活污水,也只需按量投加生物酶制剂,简单易行。使用生物酶制剂处理生活污水的第二个优点便是经济,污水处理成本较低,而且在处理时不需要使用较贵重的仪器和设备。这对于处理大量的生活污水是最经济实惠的方式,并且处理效果显著[7]。

3.5 比传统处理方式的效果更好

传统处理城市生活污水的主要方式是化学絮凝法。虽然化学絮凝法对生活污水的处理效果比较好,但其最大的局限性是在去除污水中的有害物质时,会因化学药剂的使用而引入新的污染源,易引起二次污染。另外,由于絮凝剂性质不稳定,在后续处理时会有一定的麻烦,使用生物酶制剂刚好可以避免上述问题的出现。研究结果表明,使用生物酶制剂处理生活污水的效果要显著好于传统的处理方式。

综上所述,生物酶制剂处理生活污水效果显著,使用生物酶制剂处理生活污水是可行的。

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Determination of Indicators of Domestic Wastewater Treatment by Biological Enzyme Preparation

Lv Hua
(College of Pharmacy and Chemistry &Chemical Engineering,Taizhou University,Jiangsu Taizhou 225300)

Objectives:Compared before and after the sewage treatment COD,ammonia nitrogen and pH changes,so as to explore the biological enzyme treatment for determination of sewage indicators.Methods:Useda biological enzyme treatment of domestic wastewater and COD,ammonia nitrogen and pH were measured.Results:The removal rate of COD was 89.45% and the removal rate of ammonia nitrogen was 95.10%,pH=7.04.Conclusions:Biological enzyme preparation is effective in treating domestic sewage,and it is feasible to use biological enzyme preparation to treat domestic sewage.

Biological enzyme preparation;Domestic sewage;Determination;Treatment;COD;pH;Ammonia nitrogen

X703 文献标志码:A

2096-0387(2017)06-0029-04

泰州学院优秀青年教师培养资助项目(泰院发〔2016〕59号)。

作者信息:吕华(1982—),女,江苏泰兴人,硕士,讲师,研究方向:环境污染治理、环境材料开发。

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