全 文 ：EM技术在黄姜加工废水处理中的应用
张勇1 , 　张守诚2 , 　祁恩成1 , 　张青2 , 　李雄文2
(1.十堰职业技术学院化工系 ,十堰　442000;2.十堰市环境监测站 ,十堰　442000)
摘　要:混合种属的协同优势对废水的降解优于单一菌属 ,采用 EM 技术处理黄姜加工废水 ,投资费用低 ,有其独特的优越性。只要加
强中控管理:pH 值 、温度 、处理时间 ,即可确保水质达标排放。
关键词:黄姜 ;　废水;　EM 技术;　应用
中图分类号:X791　　文献标识码:A　　文章编号:1003-6504(2005)增-0119-02
　　黄姜加工产业主要集中在南水北调中线工程水源
地- 汉江流域中上游沿岸 ,秦巴山区城镇 ,近几年发展
迅速 ,但由于废水处理技术滞后 ,导致局部区域水环境
污染严重 ,给汉江水体保护带来极大的压力。
目前 ,黄姜加工生产皂素多采用“常规酸水解法”。
即黄姜经浸泡 、粉碎 、发酵后在酸(多采用硫酸)作用下
加热水解 ,水解物烘干后用 120#汽油提取得产品。
产生的废水主要来自酸解的黑液 ,成分为可溶性糖类 、
色素 、果胶质 、蛋白脂类等难以生物降解的大分子有机
物 ,属高浓度有机废水 ,水质水量变化大 ,极易产生泡
沫 ,非常难治理 。
1　治理方案的探讨
多年来 ,为治理酸解黑液 ,开发了诸多方案 ,都以
生物处理为主 ,但其本质大同小异。即先调节废水接
近中性 ,然后厌氧产生沼气再好氧降解 ,或直接好氧治
理 ,但均难以达标排放 。原因在于黄姜加工废液中富
含高浓度的硫酸盐 , 在厌氧过程中产生出大量的
H 2S ,抑制厌氧菌的生长 ,对厌氧工艺产生抑制 ,致使
整个废水处理工艺失败 ,出水无法达标 。如采用好氧
治污 ,仅耗电一项费用就十分惊人 ,产水成本及投资费
用难以承受 ,笔者等人曾设计并实践以黄姜加工废水
生产酒后再治污的运行 ,可使出水达标 。
微生物是生物处理的主体 ,由于黄姜加工废液成
分的复杂性 ,单一菌株难以完成对有机污染物 ,特别是
人工合成污染物降解的复杂过程。笔者等用 EM 技
术 ,充分利用混合种属的协同优势治理黄姜加工黑液 ,
投资费用及产水成本低 ,管理方便 ,同时回收的菌体可
作为各种资源加以利用[ 1-2] 。
EM 即有效微生物(E f fective Micro-organisms),
基金项目:十堰职业技术及科学研究
作者简介:张勇(1969 -),男 ,副教授 ,主要从事水处理技术的研究 , 已
在国家核心期刊发表论文多篇 ,(电话)0719- 8117575 013971906252
EM菌群名称及作用
菌　　种 生 存方 式 作　　用
光合菌群 好气性和兼气性 分解有机物 ,以有害气体合成生物活性物质
乳酸菌群 兼气性 杀菌 ,抑制有害微生物活动
酵母菌群 好气性 发酵 、分解有机物
革兰氏阴性放线菌群 好气性 抑制病原菌 ,降解难分解物质
发酵系的丝状菌群 兼气性 激活具有氧化功能的原生动物 ,改良环境
是一种由酵母菌 、放线菌 、乳酸菌 、光合细菌等由 10个
属 80多种微生物复合而成的多功能微生物群 。
这些菌群在生长中产生的有益物质及其分泌物质
成为各自或相关生长的基质(食物),通过这种共生增
殖关系 ,形成了复杂而稳定的微生态系统 ,可加速对有
机物的降解。光合细菌在厌氧环境中生长 ,分解有机
物 ,提供维生素等作为酵母菌的生长基质;而酵母菌在
代谢中产生大量生物素和维生素 ,提供光合细菌生长
的营养物质;放线菌分解有机物 ,生成简单的有机质和
H 2O;光合细菌可利用简单有机质和 H2 S合成细胞物
质 ,从而减少 H 2S 对放线菌 、酵母菌和其他生物的毒
害。只要严格控制条件 ,充分发挥 EM 菌群共生增殖
作用 ,就能较好完成污染物降解的复杂过程[ 3] 。
2　工程应用情况
(1)工艺流程 ,将该技术应用于陕西某黄姜加工厂
废水处理工程 ,其流程为:
(2)主要设计参数(设计水量 100m3 /d)见表 1。
表 1　主要设计参数
污染指标 COD(mg /L)
BOD5
(mg /L)
色度
(倍) SS pH
进水 25000 7000 100 281 2. 0～ 3. 0
出水 200 30 50 70 6～ 9
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EM 技术在黄姜加工废水处理中的应用　张勇 , 等
环境科学与技术
　　(3)运行结果分析[ 4-5] , 工艺调试正常后 ,各处理
单元运行效果监测见表 2。
表 2　运行效果监测结果
处理工艺 COD (mg /L)进水 出水 去率(%)
物-化预处理 25000 21250 15
水解池 21250 19125 10
EM 处理池 19125 1721. 25 91
微滤(M F) 1721. 25 956. 25 44. 4
生物流化床 956. 25 334. 69 65
土地处理系统 334. 69 180 46. 2
　　(4)处理工艺影响因素:pH 值对处理效果影响很
大 ,最佳 pH 值为 6. 0 ～ 7. 0 ,当 pH 值<5. 0 ,处理效率
明显下降 ,pH 值对 COD去除率的影响见表 3 。
表 3　pH 对 COD 影响
pH 4. 0 4. 5 5. 0 6. 0 7. 0
进水 26800 26800 26800 26800 26800
出水 COD
(mg / L) 15430 10876 9582 8683 8102
去除率
(%) 43. 4 59. 4 64. 2 67. 4 69. 8
注:温度:32℃时间:60h接种量:10%
温度过低 ,菌体生长缓慢 ,影响处理效率;温度过
高 ,菌体生长迅速 ,菌种容易老化 ,甚至死亡。32℃时 ,
菌体发挥最佳状态见表 4。
表 4　温度对菌体生长影响
温度(℃) 28 30 32 34
进水 COD
(mg /L) 25680 27560 26800 26342
出水 COD
(mg /L) 13650 10856 8102 9254
去除率
(%) 47. 8 60. 6 69. 8 64. 9
　　处理时间越长 ,效果越好 ,36h已达到较好的处理
效果 ,36h 后去除率增加不明显见表 5。
表 5　处理时间与效果
发酵时间(h) 24 36 48 60 70
进水 COD
(mg / L) 26800 26800 26800 26800 26800
出水 COD
(mg / L) 14256 11340 8102 8064 8162
去除率
(%) 46. 2 57. 7 69. 5 70. 0 69. 8
3　投资与效益分析
(1)投资分析(处理能力 100m3 /d)。(2)效益分析
经核算 ,每年可减少水耗 5×104 t及相应的废水排放
量。正常情况下 ,年回收菌体蛋白饲料 500t 许 ,市场
前景良好见表 6。
表 6　项目投资情况
项目名称 投资金额(万元) 备注
环保设施 30 土建
药剂 15 含监测 、日常处理
辅助设备 20 含在线监测设备(配电仪表)
合计 85
4　结论
(1)EM 菌群能够处理含高盐分 、油脂和环状化合
物的废水 ,具有很强的耐高浓度硫酸盐的特性 ,这是厌
氧工艺无法做到的。
(2)EM 能把恶臭物质如氨 、H 2S 、甲基硫醇 、三甲
胺等当作食饵(基质)来分解掉 ,将污水中的有机物作
为细菌繁衍的物质 ,并转化为无机盐等 ,从而减少污泥
量 ,并降低色度 。
(3)据测定 ,微滤回收的菌体蛋白≥60%,营养价
值极高 ,可作为饵料 、饲料 、肥料添加剂等各种资源进
行综合利用。
[ 参考文献]
[ 1] 　王伟. 生态农业的希望 - EM [ M] . 北京:化学工业出版
社 , 1993. 52-53.
[ 2] 　周群英 , 高廷耀.环境工程微生物(第二版)[ M] . 北京:高
等教育出版社 , 1999. 71-73.
[ 3] 　唐受印 , 戴友芝等编.水处理工程师手册[ M] . 北京:化学
工业出版社 , 2000. 378-380.
[ 4] 　奚旦立. 环境监测(第二版)[ M] .北京:高等教育出版社 ,
2003. 78-81.
[ 5] 　高廷耀 , 顾国维.水污染控制工程(第二版)[ M] . 北京:高
等教育出版社 , 1999. 30-40.
(收稿 2005-01-20;修回 2005-04-14)
Application of EM Technology to Treating Wastewater from Dsingikerensis Chwright Industry
ZHANG Yong
1 , ZHANG Shou-cheng2 , QI En-cheng1 , ZHANG Qing 2 , LI Xiong-wen2
(1. Department of Chemical Engineering , S hiyan Vocational Technical Institute , S hiyan442000;2. Shiyan Municipal
Env ironment Monitoring Center , Shiyan442000)
Abstract:The coo rdina te effect of effectiv e micro or ganisms(EM) on deg radation o f wa stew ater is superior to sing le bacteria genus ,
e specially in the t reatment o f wa stew ater fr om Dsingike rensis Chw right industry with low expense. The effluent can meet crite ria if
facto r s such as pH , temperature and duration time w ere appropriate.
Key words:Dsing ikerensis Chw right;wastew ater;EM technology;applica tion
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　　　　　　　　　　　第 28 卷　增刊　2005年 6月