作者:周熙檀 来源:中国科学报 发布时间:2014-1-9 9:08:36
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与臭味打交道的乐趣
——走进中科院生态中心水污染控制技术实验室
 
■本报记者 周熙檀
 
这是一个仅靠嗅觉就能找到的实验室。实验室外长长的走廊两旁,摆满了大塑料桶,飘出阵阵难闻的气味。
 
“这是污泥的味道。”中科院生态环境研究中心研究员魏源送说。
 
当记者日前来到该中心水污染控制技术实验室时,几名学生刚把三桶使用后的污泥倒入洗手间。一时间,污泥的臭味在整个楼道弥漫。
 
“为了城市生态环境,我们在与最脏、最臭的东西作斗争。”魏源送说,探索污水、污泥、畜禽粪便等的减量化、资源化、无害化利用,是团队的重要使命。
 
实验室里有着比楼道更加浓烈的味道。记者进去时,博士一年级学生刘吉宝正在称量生石灰。电子天平旁,一个绿色的塑料盒里装着小半盒待处理的污泥。刘吉宝将生石灰加入污泥中,通过微波加热预处理后,对污泥进行改性调理。
 
刘吉宝的主要工作是通过预处理来强化污泥脱水。用魏源送的话说,就是给污泥“减肥”。他们不断尝试更优的“减肥”配方,来使污泥减量最大化。
 
“口罩选择有特别的讲究吗?”看到刘吉宝戴的口罩上带有呼吸阀,记者好奇地问。
 
刘吉宝憨憨地一笑:“没有,就是在网上随便买的。”
 
很多初到这个实验室的学生,会发现想象中的科研环境与现实之间的差距很大。因此,每年新生入所前,魏源送都会将实验室的工作性质介绍清楚。
 
“到这个实验室来,会觉得失落吗?”记者问这话时,魏源送很“贴心”地离开了现场,以便学生畅所欲言。
 
“刚开始有点不适应,确实比较臭。但随着研究的深入,我发现有很多有趣的现象值得深入挖掘。”刘吉宝说。
 
因为研究对象特殊,实验室也面临着影响公共环境的压力——同一走廊的实验室都会被污泥的味道所波及。
 
“我们脸皮厚,都习惯了。”博士三年级学生王元月调侃说。
 
这时,魏源送告诉记者:“我们的系统差点崩溃,是王元月解决了问题。”
 
魏源送所说的系统,是短程硝化—厌氧氨氧化一体式SBR脱氮系统。一年多前,为置办这套设备,中心投入了20多万元。此时,位于实验室进门处的设备正在全力运行。
 
去年夏天,在设备运行过程中,由于偶然因素导致不需要的亚硝酸盐氧化菌NOB大量繁殖,污泥的脱氮效率大幅下降。国外(如瑞士、荷兰)的科学家遇到这种情况时,通常会更换污泥。但厌氧氨氧化细菌Anammmox菌种很宝贵,国内仅有几家实验室在研究,而且种菌没有现成的,只能自己培育放大,仅养菌就要花费一两年时间。
 
因此,实验室人员在想,是否有办法既恢复系统又不用更换污泥?“我们投加了一种抑制剂,能抑制NOB大量繁殖,同时不影响Anammmox的活性。”王元月说,投加抑制剂三四十天后,总氮去除率很快恢复到70%以上。这让魏源送异常兴奋,而王元月正在写的论文就是关于这种恢复的策略和方法。
 
王元月还告诉记者,为更好地进行脱氮实验,他每两周就要去丰台小红门污水处理厂收集实验素材,将8桶污泥厌氧消化后得到的脱水滤液拉回实验室。
 
拉回来后,王元月每三天要配制170升水,并投放碳酸氢铵,提高氨氮浓度,以此加大设备处理的负荷,“否则需要拉回来的污水量太大”。现有的这些步骤,包括运行过程中的取样,都是在和臭味作斗争。
 
将污泥厌氧消化后的脱水滤液具有高氨氮浓度、低COD(化学需氧量)的特点。使用常规硝化反硝化工艺处理会存在一些问题,比如曝气量很大、反硝化需要大量碳源、剩余污泥量大。
 
记者在实验室看到的这套脱氮系统,仅仅经过79天的连续运行,总氮去除率最高就可达95.1%。目前,这套装置已吸引了一家上市公司,并很快将被放大到日处理量800吨的规模。
 
“现在的反应器有效容积只有80升,但我们使用的电极、控制系统都是工业级的,完全能放大到工业化的量级。”王元月信心满满地说。
 
《中国科学报》 (2014-01-09 第1版 要闻)
 
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