醫院污水除生活污水中的糞便、衛生棉紙等外,還夾雜濃血、組織廢棄物、藥物及洗滌劑等。其中有機物占污染總量40%左右, 同時還含有大量的病毒、細菌、寄生蟲卵及其他有害物質[1, 2]。特別是傳染病醫院、腫瘤醫院及綜合醫院產生的污水, 其污染物濃度高、危害大, 若不經處理就排入市政下水道或河道, 會嚴重污染環境和危害人類健康[3, 4]。
固定化微生物技術, 是從20 世紀60 年代開始迅速發展起來的一項新技術, 通過微生物及其代謝產物與水中雜質之間的相互作用達到凈化廢水的目的。采用生物法處理高污染污水或某些特定廢水 , 具有效果好, 投資少及運行費用低, 易于管理和操作,不產生二次污染等優點, 成為研究的熱點。另外, 聚氨酯泡沫孔隙多, 表面積大, 吸附能力強, 在環保和催化領域中的應用正受到廣泛關注[5, 6]。本實驗從活性污泥廢水廠污泥篩選馴化出的好厭氧混合菌群, 用聚氨酯泡沫進行固定化, 研究了對傳染病醫院污水處理效果。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
菌種: 呼和浩特廢水處理廠的活性污泥經馴化篩選后得到的好厭氧混合菌群。
聚氨酯材料: 由蘭州大學提供。
微生物培養基: K:P:C= 1:5:1000
1.2 試驗方法
固定化菌群的制備: 在1 L試驗裝置中先后裝入400ml 培養基和預處理過的4 mm大小立方體聚氨酯泡沫4g, 室溫接種并曝氣培養72h 菌株即可固定在聚氨酯泡沫上。取出固定化微生物, 用磷酸緩沖液清洗固定化載體數次待用。
COD 檢測采用重鉻酸法, 濁度檢測采用分光光度法。
原水指標: COD 為140～160mg/ L, pH 為7.4～7.8, 濁度為40～50NTU。用蒸餾水調節原水濃度。
2 結果與討論
2.1 聚氨酯固定化微生物處理原水效果
取等量菌群、聚氨酯載體和固定化微生物, 分別加入到1 L未經稀釋的原水中, 在室溫、p H 為7 條件下曝氣培養, 檢測不同時間COD 與濁度去除率, 結果如圖1 所示。
圖1 不同處理方法去除率的比較
A: COD 去除率; B: 濁度去除率
從圖1 可看出, 在三種處理方法中, 聚氨酯固定化微生物的污水處理效果最佳, 在2 小時時, COD與濁度的去除率分別達到了92.4%和92.4%, 之后其去除率緩慢上升, 10 小時時分別達到了97.0%和94.1%。純聚氨酯載體的污水處理效果也較為明顯,為負載菌群的的處理效果在整個反應過程中均處于上升趨勢, 但10 小時時, 其COD 與濁度的去除率分別70.1%和67.3%。可能因為, 聚氨酯材料空隙多、吸附能力強, 共容易氧氣擴散和微生物的生長, 從而促進污水處理效果。
圖2 原水初始濃度對處理效果的影響
A: COD 去除率; B: 濁度去除率
原水經稀釋后固定化微生物10 小時的處理效果如圖2 所示。從圖2 可看出, 原水COD 濃度和濁度濃度分別在40～160 mg / L 和10～40 NT U 范圍內,聚氨酯固定化微生物的處理效果分別在80%和90%以上。原水在低濃度時, 純載體的固定化微生物的處理效果不明顯, 但濃度提高時, 固定化微生物的處理效果較為顯現, 這可能是, 低濃度時, 以載體的吸附為主, 但高濃度時, 載體吸附量已達到飽和, 污水處理主要以負載微生物的處理為主。
圖3 pH 對處理效果的影響
原水pH 對固定化微生物污水處理效果的影響如圖3 所示。從圖3 可看出, pH 在6～9 范圍內, 隨著原水pH 的升高, 固定化微生物的處理效果提高, pH為7 時其COD 與濁度的去除率分別達到了97.0%和94.1%, 之后趨于下降趨勢。這可能是pH 為7 時更適合微生物的生長代謝, pH 過高或過低不利于微生物的生長代謝, 也不利于污水處理效果。
2.2 ClO2 消毒處理
實驗中原水的大腸菌群為4.6×104～5.7×104個/ L, 經絮凝處理后的每500ml 原水中滴加3 滴ClO2 , 大腸菌群數減少到50～80 個/ L, 完全符合GB8978- 1996 的要求, 實現了達標排放。