厭氧—好氧生物膜處理污水、污泥的研究
評(píng)論： 更新日期：2011年08月19日
在城市二級(jí)污水處理廠中，剩余污泥的處理及最終處置是一個(gè)很重要的問題，其處理費(fèi)用約占整個(gè)污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的50%～60%。對(duì)于生物污泥的理想解決方案是開發(fā)出一種無泥化工藝，在實(shí)際情況中比較現(xiàn)實(shí)且能夠?qū)崿F(xiàn)的方法就是在污水處理的同時(shí)使污泥的產(chǎn)量最小化，以期最大限度地降低污泥的產(chǎn)量和處置費(fèi)用。
在污水處理系統(tǒng)中影響剩余污泥產(chǎn)率的因素較多，如水溫、DO、原水水質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)含量、污泥負(fù)荷、污泥齡以及處理工藝和運(yùn)行方式等。AbbassiB發(fā)現(xiàn)主體溶液中的DO濃度對(duì)剩余污泥的產(chǎn)量有較大的影響。Neijssel和Tempest報(bào)道在間歇運(yùn)行方式下污泥產(chǎn)率系數(shù)較低。LeeNM采用兩段式好氧生物反應(yīng)器來削減剩余污泥產(chǎn)量，第一階段反應(yīng)器主要利用細(xì)菌降解污水中的溶解性有機(jī)物，第二階段反應(yīng)器采用懸浮填料作為原生動(dòng)物的附著載體，用于捕食第一階段反應(yīng)器的分散細(xì)菌，兩段工藝平均污泥產(chǎn)率為0.049gTSS/gCOD。還有研究表明，微生物在基于自身細(xì)胞溶解的隱性生長方式下生長能夠降低剩余污泥的產(chǎn)生量。筆者以此理論為基礎(chǔ)，試圖尋找一種簡(jiǎn)易、高效、合理的工藝來處理污水和污泥的組合，以期在取得高質(zhì)量處理出水的同時(shí)使系統(tǒng)的剩余污泥產(chǎn)量最小化。
1 方案
試驗(yàn)采用厭氧—好氧生物膜技術(shù)來進(jìn)行污水和剩余污泥的合并處理，其理由如下：
?、?污水處理中普遍存在脫氮的要求，所以應(yīng)將厭氧和好氧處理相結(jié)合；
?、?好氧出水中的脫落生物膜可回流至厭氧池進(jìn)行穩(wěn)定，以期最大限度地降低剩余污泥產(chǎn)量，在好氧池中加入填料也是基于減少剩余污泥量的目的；
?、?在厭氧池中采用攪拌機(jī)攪拌(污泥處于懸浮狀態(tài))可使反硝化細(xì)菌均勻分布在整個(gè)厭氧池內(nèi)。同時(shí)，污泥懸浮有利于控制泥齡和檢測(cè)污泥濃度。
2 裝置和方法
試驗(yàn)裝置如圖1所示。
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貯水箱與平衡水箱用鋼板制成，容積分別為300L和50L。厭氧和好氧生化池尺寸均為16cm×16cm×64cm(有效容積為16.3L)。斜板二沉池容積為8.5L，斜板的安裝角度為70°，生化池和二沉池用有機(jī)玻璃加工而成。
試驗(yàn)用水采用人工配制，原料為淀粉、蔗糖、蛋白胨、NH4Cl和KH2PO4，用量按C∶N∶P≈100∶10∶1的比例投加。重點(diǎn)考察工藝的除C、N性能。
污水在厭氧池中污水區(qū)的停留時(shí)間為4.5h，在好氧池中的水力停留時(shí)間為6h，硝化液回流比為100%，二沉池剩余污泥回流至厭氧池的污泥區(qū)，回流比為5%，在厭氧池中的停留時(shí)間為64h。好氧池中DO的濃度維持在3mg/L左右，厭氧和好氧生物膜反應(yīng)池的水溫均保持在26℃。
3 結(jié)果與分析
試驗(yàn)裝置自2000年3月中旬初開始接種污泥，通水約一個(gè)月后開始檢測(cè)系統(tǒng)的COD、NH4+-N、TN和MLSS。
3.1 對(duì)COD 的去除
COD的去除效果見圖2。
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從圖2可以看出，當(dāng)原水的COD為237～516mg/L(平均為366mg/L)時(shí)，出水COD為20～56mg/L(平均為35mg/L)，對(duì)COD的去除率為85.54%～94.47%，平均去除率為89.99%。整個(gè)厭氧—好氧系統(tǒng)對(duì)COD的去除率較高，且穩(wěn)定性較好(原水的COD變化范圍較大，出水的COD一直＜60mg/L)。在試驗(yàn)的中、后期，出水中的COD含量有升高的趨勢(shì)，其原因可能是系統(tǒng)一直沒有進(jìn)行外排泥，而老化死亡的污泥在分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量不可生物降解的細(xì)胞殘留物質(zhì)。同時(shí)隨著污泥濃度的增加，微生物的內(nèi)源呼吸將加劇，從而又會(huì)產(chǎn)生大量的溶解性微生物代謝產(chǎn)物(SMP),使得出水中的COD上升。內(nèi)源代謝過程總是伴隨著不可生物降解物質(zhì)的積累和衰老細(xì)胞的溶解及其胞質(zhì)釋放。
污水廠污泥處理培訓(xùn)知識(shí)
