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与臭味打交道的乐趣 |
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——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)
