高效生物酶实验方案

高效生物酶处理水泡畜禽污水的研究一、生物强化技术的提出与意义规模化生猪养殖场产生大量畜禽粪尿等有机污染物质，严重污染环境，尤其在采用水泡粪工艺时排放出的有机废水COD浓度高、成分复杂、水质变化范围大以及大量难生化降解有机物的引入，使得污水可生化性差，传统生化法对废水有机污染物的去除不够理想。为了解决难降解有机废水的处理问题，国外学者提出了生物强化技术的概念。酶与酶技术的开发与应用是环境生物强化技术中重要的部分,为环境污染治理提供了新的技术手段。本文采用高效生物酶，强化生物活性，提高畜禽养殖水泡粪废水可生化性，解决难降解有机废水的处理问题提出一系列实验方案。二、实验目的1、在生物处理系统中，低温条件下，通过投加专性高效酶，提高废水处理效果。2、厌氧生物处理系统前端进水、后端出水及曝气池水，通过投加高效酶，改善其生化性，提高废水降解效率。三、实验部分1、实验对象本实验采用的畜禽水泡粪废水为研究对象。（1）厌氧进水（2）厌氧出水（曝气池前端混凝池）（3）曝气池混合液2、实验试剂及仪器与分析方法1)实验药剂：CODcr测试药剂2)实验仪器：整套快速COD检测仪、便携式溶解氧仪、pH计、自制厌氧发生器4个、模拟好氧发生器2个、低温控制箱、取样器一个、温度计、100mL容量瓶2个、1L量筒2个、天枰一台。3)实验装置反应器由玻璃制成，玻璃厚度0.5cm，长30cm、宽20cm、高50cm。反应器总容积为30L，有效容积28.8L。厌氧发生器设上下两阀，上端取水样，下端取泥样。好氧发生器里设有微孔曝气管。试验中主要的分析检测项目有：CODcr、pH、温度、DO、SV30、B/C等；由于节约试验时间，各检测项目的分析方法多数是采用快速测定法，测量存在一定误差。3、试验方法一）准备阶段水样准备：废水取自生猪养殖场废水混合液，取三个点厌氧进水、出水、曝气池，各取100L做为实验水样。分别放入实验反应器内，厌氧进出水可适当投加厌氧活性污泥。测下废水CODcr、pH、温度、DO、SV30等各项指标。二）实验阶段1）室温条件下投加生物酶实验a．向6个反应器中注入三种实验废水，各28L，分成两组，并给反应器编号。其中一组废水不加生物酶，另外一组有投加生物酶（生物酶投加量为：1m3水中投加100g的高效酶），进行对比。开始计时。b.测量并记录原始指标，包括CODcr、pH、温度、DO、SV30。c．观察水质变化情况，确定水力停留时间，确定为6h、12h、18h、24h、36h。时隔6个小时从各模拟反应器取样，厌氧发生器可直接在取样口取样，上端取水样，下端取泥样。好氧发生器用取样器取。测定水样各指标，包括CODcr、pH、温度、DO、SV30，并记下取样时间。d．按照c步骤连续观察2周，检测并记录，分析水体各项水质指标。2）低温条件下投加生物酶实验取3个点的废水混合液放进低温控制箱内，按照以上方法进行实验并观察及检测各指标。分别记录温度在15℃、10℃、0℃下的各项指标，推算生物酶的催化效率。注：为了使菌种能够较好的适应此类废水，需对其进行一段时间的驯化培养，逐步使废水中的有机污染物成为微生物的主要营养物质，从而形成一种稳定的食物链。严格控制可控参数，提供微生物较好的生存环境，以取得较好的处理效果，确保整个试验能圆满的完成。4.实验分析2.1可行性分析a.废水在畜禽养殖场容易得到。b.使用药剂，市场上可以买到，价格不贵。c.实验设备仪器为工作中常用仪器，测量方法也很熟悉。d.实验步骤简单，易操作。2.2数据分析数据处理：测不同条件下，投加高效酶前后，废水B/C及前后有机物的降解效率，间接判断生物活性。建立B/C（或者COD）—时间的变化曲线，观察分析B/C（或者COD）随时间的变化曲线，得出结论。作图：根据稳定运行阶段试验数据作出投加高效酶前后COD随时间变化曲线及其去除率的变化趋势图。2.2.1厌氧进水投加生物酶前后COD随时间变化曲线2.2.2厌氧出水投加生物酶前后COD随时间变化曲线2.2.3曝气池水投加生物酶前后COD随时间变化曲线2.2.4低温下各废水投加生物酶前后COD随时间变化曲线根据所得数据及变化曲线，分析不同时间段的变化趋势，找出变化规律，得出结论。生化降解率按下式计算（η）：100%CODCOD-COD前后前式中：η—生化降解率；COD前—厌氧发酵前泥水完全混合COD值；COD后—厌氧发酵停止后泥水完全混合COD值。通过上面的式子，计算出投加高效酶后水样，经过厌氧发酵和好氧曝气处理COD的去除率。2.3活性污泥情况分析试验期间通过检测SV30，观察活性污泥的沉降性能，不同时期活性污泥絮体特点。5实验预期效果厌氧出水难降解物质得以消化降解，提高生化性能，曝气出水得以改善，达到排放标准。6实验结论问题提出1、如何选择专性高效酶？2、如何模拟厌氧条件，包括发生器的气密性，做到严格厌氧，避免进入空气？3、如何模拟好氧条件，做到曝气均匀？4、低温试验控制温度，调整温度在实验范围内。5、监测好氧模拟发生器的溶解氧，控制溶解氧在适当的范围。