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贵州污水处理为大家介绍污水处理污泥技术

发布日期:2018-03-08 作者:冠业环保 点击:

贵州污水处理为大家介绍污水处理污泥技术


1、引言

活性污泥絮体作为微型生物单元在污水生化处理中起着重要作用,絮体结构特征可采用絮体大小、絮体形状、絮体密实程度和絮体单位悬浮固体内总细丝长度等表征.絮体大小、形状反映污泥对污染物吸收与降解性能,絮体孔隙率反映絮体内部结构,往往直接影响废水的传质从而影响污水处理效果,孔隙率的大小还反映污泥的脱水沉降性.丝状菌对活性污泥絮体结构的形成与污泥沉降性起着重要作用.絮体大小和形状的演化能够用来描述絮体形成情况,从而从微观层面反映污泥成长成熟特征.

活性污泥法废水纯氧曝气处理时,纯氧压力高于空气中氧的分压,可显著提高氧的转移速率,改变工艺技术参数.前人研究发现纯氧曝气活性污泥法具有高有机负荷、高污染去除性能,可显著提高污泥沉降速率和改善污泥脱水性能,系统运行的稳定性、抗冲击能力强.而这些宏观工艺参数的改变都是系统微观特征(微生物种群、絮体结构)变化的结果,然而,对纯氧曝气活性污泥法中絮体微观结构特征及其变化的研究未见报道.

为了探索纯氧曝气活性污泥培养过程中絮体结构变化,本研究采用纯氧曝气序批式反应器(SBR)直接培养和驯化活性污泥絮体.通过絮体显微图像分析,考察直接培养和驯化过程中絮体大小、形状、密实程度和单位悬浮固体内总细丝长度等特征的变化规律,为更好地培养纯氧曝气污水处理活性污泥提供微观分析技术基础.


2、贵州污水处理给大家介绍材料与方法

2.1 活性污泥培养

污泥培养采用柱状反应器,底面直径7.20 cm,高度92.00 cm,有效容积3.20 L,氧气罐供氧,供气量为0.1 L · min-1,培养过程中污水中溶解氧保持在6.00—8.00 mg · L-1.试验分成两组:第1组反应器中不投加接种污泥,采用生活污水直接培养法培养活性污泥,生活污水取自安徽工业大学污水管,污水中添加葡萄糖、NH4Cl和KH2PO4以控制碳氮磷比为100 ∶ 5 ∶ 1,进水COD、NH3-N、TP分别为(1000.00±100.00)mg · L-1、(50.00±10.00)mg · L-1、(5.00±2.00)mg · L-1.运行周期为720 min,其中排水、进水5 min、曝气600 min、沉降115 min.另一组反应器采用接种污泥法驯化活性污泥,接种污泥取自马鞍山某污水处理厂二沉池(污泥浓度(MLSS)为4744.00 mg · L-1),对取回的污泥进行絮凝沉降,取出沉降性良好的污泥作为接种污泥,使用污水和运行方式与第1组相同.运行过程中均不排泥.

2.2 贵州污水处理为大家介绍污泥絮体结构特征参数的测量

絮体大小、形状、密实程度和丝状菌指数分别以当量直径(Deq)、规则度(Rd)、孔隙率(Po)和单位悬浮固体内总细丝长度(Ftl)来表征.Deq和Ftl计算

规则度的计算以圆为参照物,设圆为完全规则形状,将在显微镜观察面上投影面积与圆相同的污泥絮体周长与圆的周长相比较,比值越接近于1,说明絮体形状越规则.


3 结果与讨论

3.1 活性污泥培养阶段确定

污泥浓度(MLSS)是活性污泥的基本特征.纤毛虫是活性污泥系统重要的指示原生动物之一,其在活性污泥中存在周期最长,且细胞体积大,便于鉴别计数等优势,因此试验中将MLSS与纤毛虫的密度变化作为污泥直接培养、驯化过程阶段划分的依据.

  污泥培养过程中直接培养过程中MLSS从无到有,缓慢增长,22 d后指数式快速增长到3941.00 mg · L-1.直接培养1~7 d系统内原生动物的优势种为鞭毛虫,不存在纤毛虫.第8 d开始出现纤毛虫,并大量繁殖成为优势种(22 d密度达到938 ind. · L-1).第23 d系统内开始出现后生动物(轮虫、线虫等),由于捕食作用导致纤毛虫数量开始减少并在35 d时相对稳定在220 ind. · L-1左右.35 d后形成以固着型纤毛虫为优势种的微型动物种群,变化不大,此时COD去除率达到95.10%,可认为污泥培养基本完成.因此,试验中将1~7 d、8~22 d、23~35 d分别确定为污泥直接培养的初期、中期、后期.

  

污泥驯化培养过程中,从开始驯化到第10 d,MLSS呈线性增长趋势,10 d后也以指数方式增长,整个驯养过程MLSS增加了2637.00 mg · L-1,增长量比污泥直接培养法少1290.00 mg · L-1,总的增长率低于直接培养法.存在一定数量纤毛虫(25 ind. · L-1)的接种污泥在缓慢适应新环境过程中,系统内纤毛虫数量先小幅度增加(238 ind. · L-1)后又减少到初始值.第11 d开始纤毛虫数量逐步增加到22 d最大值(1575 ind. · L-1).第23 d系统内开始出现后生动物,纤毛虫数量开始降低,并在31 d时相对稳定在220 ind. · L-1左右,此时,COD去除率达到97.31%,可认为污泥驯化完成.因此,试验中将1~10 d、11~22 d、22~31 d分别确定为污泥驯化的初期、中期、后期.

因此,直接培养初期与驯化培养初期、中期时间有所差异,但总时间相同.由于直接培养的后期比驯养培养长(4 d),直接培养污泥需要更长的时间达到系统稳定.

3.2 活性污泥直接培养和驯化过程中絮体结构变化

3.2.1 絮体结构大小

活性污泥直接培养、驯化培养过程中絮体大小变化.活性污泥直接培养过程中絮体Deq呈现出不断增长的趋势(从1.00 μm到250.90 μm).培养初期絮体Deq增长速度较快,中期增长缓慢,后期又快速增长.这是由于培养初期污水中营养丰富,微生物量少,微生物快速生长、聚集形成污泥絮体并快速增大;培养中期,微生物大量繁殖,造成污水中营养限制,微生物及其生长载体的污泥絮体增长缓慢,Deq变化比较平稳;培养后期,系统中存在大量污泥絮体,这些小的污泥絮体通过生物絮凝作用形成大絮体,使得絮体Deq迅速增大.


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