消泡剂对于餐厨垃圾污水油性泡沫去除效果的研究

雒鑫伟 郭昌川 唐军

摘 要： 餐厨垃圾污水主要来自于在对餐厨垃圾处理过程中各工段产生的污水，在经过厌氧罐发酵后排放至餐厨垃圾污水处理厂进行处理。在日常的处理过程中，经常会有大量的油性泡沫在隔油沉淀池产生，此种泡沫遇到空气会迅速的膨胀发酵并出现外溢，降低污水的流动性，严重影响餐厨垃圾污水厂处理工艺的正常运行。

关键词： 餐厨垃圾污水泡沫消除;消泡剂消除泡沫;餐厨污水;污水处理泡沫消除

【中图分类号】X799.3     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）07-0221-01

1 此种泡沫含渣含油，很难用常规的消泡剂、水冲等方式去除，用环境微生物群落多样性分析此种泡沫与生化池泡沫中微生物群落的异常状况，寻找合适的消泡剂对这种泡沫进行消除。通过对餐厨垃圾污水处理厂的生化池泡沫和隔油沉淀池油性泡沫用基因测序的方式进行物种分析。然后实验25种消泡剂对隔油沉淀池的油性泡沫去除效果对比后，发现8301此种消泡剂对隔油沉淀池油性泡沫的去除效果最好。

2 物种组成分析时研究环境中微生物的多样性，可以通过单样本的多样性即alpha多样性反映微生物群落的丰富度和多样性，包括一系列统计学分析指数估计环境群落的物种丰富度和多样性。

3 此模块主要有三个分析功能，分别是alpha多样性指数分析、基于多样性指数的组间T检验分析、稀释性曲线分析，通过多样性指数分析您可以得到群落中物种的丰富度、均一性和多样性等信息，通过稀释性曲线分析您可以了解样本的测序深度是否合理。

4 在用物种组成分析对硝化池泡沫、隔油沉淀池泡沫、调节池泡沫、反硝化池泡沫进行分析，群落组成分析，根据分类学分析结果，可以得知一个或多个样本在各分类水平上的分类学比对情况。在结果中，包含了两个信息：

4.1 样本中含有何种微生物;

4.2 样本中各微生物的序列数，即各微生物的相对丰度。

5 因此，可以使用统计学的分析方法，观测样本在不同分类水平上的群落结构。将多个样本的群落结构分析放在一起对比时还可以观测其变化情况。根据研究对象是单个或多个样本，结果可能会以不同方式展示。通常使用较直观的饼图或柱状图等形式呈现。

通过分析后形成了群落柱形图，得知造成泡沫产生的最主要菌落为OTU152，并且test1与test2中菌落OTU152最多。 OTU（Operational Taxonomic Units）是在系统发生学或群体遗传学研究中，为了便于进行分析，人为给某一个分类单元（品系、 属、种、分组等）设置的同一标志。要了解一个样本测序结果中的菌种、菌属等数目信息，就需要對序列进行归类操作（cluster）。通过归类操作，将序列按照彼此的相似性分归为许多小组，一个小组就是一个OTU。可根据不同的相似度水平，对所有序列进行OTU划分，通常在97%的相似水平下的OTU进行生物信息统计分析。PCA分析（Principal Component Analysis）[12]，即主成分分析，是一种对数据进行简化分析的技术，这种方法可以有效的找出数据中最“主要”的元素和结构，去除噪音和冗余，将原有的复杂数据降维，揭示隐藏在复杂数据背后的简单结构。其优点是简单且无参数限制。通过分析不同样本群落组成可以反映样本间的差异和距离，PCA运用方差分解，将多组数据的差异反映在二维坐标图上，坐标轴取能够最大反映样品间差异的两个特征值。如样本物种组成越相似，反映在PCA图中的距离越近。

在通过用25种不同消泡剂对隔油沉淀池泡沫消除实验后，最后得出一种消泡剂对这种特殊泡沫消除效果最好，反应速度最快。随即对此种泡沫有效成分进行了化验分析，分析结果为：

由此看出磷酸三异丁酯对这种泡沫的消除作用最好。并且对投加消泡剂后的泡沫同样用环境微生物群落多样性分析后发现：

样品1中隔油沉淀池泡沫在投加磷酸三异丁酯后物种菌落发生的变化最大。

6 综上所述，隔油沉淀池是餐厨污水进入水厂工艺的第一段工艺，其泡沫中微生物的菌落差异最大，在投加含有磷酸三丁酯的消泡剂消泡后，微生物菌落的变化也最大，消泡速度及消泡的效果最好。因此，在现场运行过程中，使用含有磷酸三丁酯的消泡剂消除餐厨垃圾污水隔油沉淀池的泡沫效果最好、最适用。