含油污泥好氧生物处理技术研究摘要:以天津市大港区油田的含油污泥微处理对象,利用好氧堆肥装置,研究了污泥生物处理前后温度、含水率、PH及有机质、氮、磷、钾等指标的变化。结果表明:采用污泥与锯末的体积比为1:2.5的堆肥,控制初始含水率为59.4157%堆肥25天之后1好氧堆肥工艺及方法污泥消化主要有厌氧和好氧两种。厌氧消化是在厌氧微生物作用下分解有机物的过程,其特点为:分解速度缓慢,而且产生CH4等气体容易造成二次污染。好氧是利用好氧微生物分解有机物的过程,其特点为:速度快,臭味少,效果好,对环境污染少。因此在以后的污泥处理中一定会发挥重要作用。1.1污泥堆肥试验装置试验采用自制的污泥好氧发酵装置——容量为20L左右的塑料桶装置见图1图一实验装置1.2参数的测定方法在生物处理前后,分别从桶中采样进行各种参数的测试。测定的参数包括温度、PH、含水率、有机质和氮,测定方法见表二。表2堆肥过程中测定的指标及方法指标测试条件仪器和分析方法样品含水率105℃下24小时DHG-9030A型烘箱鲜样PH1:5去离子水浸提玻璃电极(phs-3)风干样有机质(VS)380℃下灼烧7小时烘干样含油率在50℃下用石油醚提取恒温振荡机风干样TN用灭菌器消解紫外分光光度计风干样2实验结果与讨论2.1温度生物处理过程中温度(摄氏度)的变化见图33.17早中晚3.28早中晚4.8早中晚室温9119室温8108室温9109泥温8108泥温797泥温81193.18早中晚3.29早中晚4.9早中晚室温10129室温91110室温10129泥温899泥温9109泥温91083.19早中晚3.30早中晚4.10早中晚室温91110室温121511室温91210泥温8109泥温11129泥温81193.20早中晚3.31早中晚4.11早中晚室温91112室温101211室温101311泥温81011泥温91010泥温91193.21早中晚4.01早中晚4.12早中晚室温131513室温141813室温111210泥温101211泥温101312泥温91093.22早中晚4.02早中晚4.13早中晚室温121310室温91210室温91210泥温10119泥温8109泥温81193.23早中晚4.03早中晚4.14早中晚室温111513室温101412室温101312泥温101311泥温91311泥温912113.24早中晚4.04早中晚4.15早中晚室温121513室温121512室温101310泥温101212泥温111312泥温91293.25早中晚4.05早中晚4.16早中晚室温121613室温121411室温111411泥温101411泥温101211泥温1012123.26早中晚4.06早中晚4.17早中晚室温131814室温111513室温121613泥温121313泥温101413泥温1212123.27早中晚4.07早中晚4.18早中晚室温131814室温111613室温131815泥温121212泥温101313泥温121515表三生物处理过程中温度(摄氏度)的变化温度的变化反映了微生物活性的变化,能很直观的反映出生物处理所达到的状态。物料中的有机质在微生物的作用下分解成水和CO2,在此过程中产生大量热量促使温度上升。但由于实验室的环境温度不高,使产生的热量都进入了环境致使温度没有明显的变化,并且每1小时还鼓3分钟的空气致使物料中的温度低于室温。但物料里的微生物还是在活动的,因为在后来的含水率、有机质、含油率和氮含量的变化都说明物料里是存在微生物的。2.2含水率微生物分解有机物和代谢繁殖都需要一定的水分。生物处理的含水率一方面由于有机质的氧化分解产生水分而升高,另一方面由于发酵桶是敞口又有鼓风机的作用而使含水率降低。在生物处理期间如果含水率低于15%,细菌的代谢作用就会停止;含水率太高会使物料之间的空隙太小而处于厌氧状态。堆料合适的含水率在55%~65%之间。含水率的测定准确称取适量的污泥样品于已恒重的蒸发皿中,在恒温水浴上蒸干后移至105摄氏度烘箱中,继续干燥2~3h,取出并放入干燥器中冷却,半小时后称重。重复以上操作,直到前后两次质量差不超过0.002g,即为恒重。计算污泥含水率(%)=(W2-W1)/W×100%式中:W----污泥样品质量,g;W1---蒸发皿质量,g;W2---烘干后污泥样品加蒸发皿质量,g;堆肥前后含水率的变化见表四表4堆肥前后含水率的变化含水率原样处理样(第一次)处理样(第二次)处理样(第三次)处理样(第四次)82.0417%59.4157%55.6148%45.7533%40.0824%含水率泥样(第五次)29.9507%2.3PH取1克污泥烘干样于小烧杯中,加入5ml蒸馏水,搅拌均匀后用PH在6.0~8.0的精密PH试纸来测定,每4天测定一次,结果如表5:表5堆肥前后PH的变化PH原样处理样(第一次)处理样(第二次)处理样(第三次)6.76.86.76.6PH处理样(第四次)处理样(第五次)6.56.42.4有机质把测完含水率的污泥放到电热套中(380℃)加热7小时与之前的污泥的差值就是有机质的含量。堆肥前后有机质的变化见表6有机质含量原样(%)处理样(%)第一次63.865180.2578第二次79.9568第三次88.1938第四次76.5301第五次77.1049表六堆肥前后有机质的变化2.5含油率含油率的测定是称取5克风干样污泥在50℃的恒温水浴振荡锅里用石油醚提取,重复此步骤直到提取干净。在把恒温水浴锅调到77℃让石油醚蒸发完全。得到的就是油。再把它放到分析天平进行称量所得数据就是含油量。堆肥前后含油率的变化见表7含油率原样(%)处理样(%)第一次65.190061.4460第二次57.3046第三次41.7120第四次51.8100第五次35.6240表七堆肥前后含油率的变化含油率的变化主要说明微生物分解有毒有害物质的能力,是此次研究的主要目的。2.6总氮、总磷、总钾总氮的测定a标准曲线的绘制(1)吸取0,0.50,1.00,2.00,3.00,5.00,7.00,8.00硝酸钾标准使用液于25ml比色管中,用无氨水稀释至10ml标线。(2)加入5ml碱性过硫酸钾溶液,塞紧磨口塞,用纱布及纱绳裹紧管塞,以防蹦出。(3)将比色管置于压力蒸汽消毒器中,加热0.5h,放气使压力指针回零。然后升温至120~124摄氏度开始计时,使比色管在加热水蒸气中加热0.5h。(4)自然冷却,开阀放气,取出比色管并冷至室温。(5)加入1+9盐酸1ml,用无氨水稀释至25ml标线。(6)在紫外分光光度计上,以新鲜无氨水作参比,用10mm石英比色皿分别在220nm及275nm波长处测定吸光度,用校正的吸光度绘制核准曲线。B样品测定步骤取适量污泥样,按核准曲线绘制步骤(2)~(6)操作。然后按校正吸光度,在校正曲线上查出相应的总氮量。生物处理过程中总氮的变化见表8鲜样处理后0.069mg/g0.027mg/g表八生物处理过程中总氮的变化3结论与建议本次实验以大港区含油污泥为研究对象,利用好氧生物处理重点对温度、含水率、PH、有机质、含油率、总氮等参数的变化,通过实验各项指标都有所改善,尤以含油率最为明显。由于大港区的含油污泥产量巨大,对环境的危害也不容忽视,鉴于生物处理对含油污泥含油率的改善。建议大港区的含油污泥进行生物处理以减轻对环境的危害,从而改善大港的环境。