沸石強(qiáng)化活性污泥法及其在尼羅羅非魚(yú)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究.pdf

1、活性污泥法作為現(xiàn)今廣泛應(yīng)用的污水生物處理技術(shù),在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)污泥活性低、沉降性能差、COD和NH4-N去除效果不穩(wěn)定等問(wèn)題。活性污泥強(qiáng)化技術(shù)是對(duì)活性污泥自身構(gòu)成、處理流程加以改良,強(qiáng)化活性污泥中的微生物,使活性污泥降解污染物的能力更加高效、穩(wěn)定和有針對(duì)性。沸石作為一種無(wú)機(jī)離子交換材料,對(duì)NH4+具有優(yōu)先選擇的離子交換性;同時(shí)帶負(fù)電荷的骨架使其表面具有極性,對(duì)有機(jī)極性小分子具有良好的吸附性能。沸石還具有較大的比表面積和孔隙率,

2、可為微生物提供較大的附著生長(zhǎng)場(chǎng)所;加之沸石在我國(guó)資源豐富、價(jià)格低廉,因此利用沸石來(lái)強(qiáng)化活性污泥工藝在污水處理和水質(zhì)改良方面具有很好的應(yīng)用前景。沸石強(qiáng)化活性污泥法即是通過(guò)向常規(guī)的活性污泥系統(tǒng)中投加沸石,來(lái)改變系統(tǒng)內(nèi)生物相以及微生物的存在方式,達(dá)到強(qiáng)化微生物性能的目的,從而提高系統(tǒng)綜合凈化效果。本文研究了沸石強(qiáng)化活性污泥污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的主要影響因素,并考察了這些因素對(duì)活性污泥沉降性能、絮體結(jié)構(gòu)和污水處理效率的影響,以確定最佳的系統(tǒng)運(yùn)

3、行參數(shù)。試驗(yàn)首先研究了改性沸石投加對(duì)活性污泥沉降性能、絮體結(jié)構(gòu)和模擬養(yǎng)殖污水處理效率的影響,以考察改性沸石對(duì)活性污泥系統(tǒng)的強(qiáng)化效果;在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察了水力停留時(shí)間(HRT)、運(yùn)行溫度、pH值、不同碳源及碳氮磷平衡(BOD5/TN/TP)和污泥接種量對(duì)污泥沉降性能和污水COD、NH4-N和TN去除率的影響。研究改性沸石強(qiáng)化活性污泥法處理模擬養(yǎng)殖污水后,本文又將沸石強(qiáng)化活性污泥法應(yīng)用于尼羅羅非魚(yú)循環(huán)水養(yǎng)殖,考察了其應(yīng)用效果。主要研究?jī)?nèi)容

4、和結(jié)果如下:
　　(1)改性沸石的投加增加了污泥微生物濃度,提高了污泥活性,同時(shí)沸石顆粒之間互相粘連構(gòu)成了污泥絮體骨架,改善了污泥絮體結(jié)構(gòu)。通過(guò)不同改性沸石投加量對(duì)污泥絮體結(jié)構(gòu)和NH4-N、COD去除的影響,確定6g/L為合適的沸石投加量。綜合考慮不同水力停留時(shí)間系統(tǒng)對(duì)NH4-N和COD去除效率的影響,確定了HRT=18h為理想的水力停留時(shí)間。運(yùn)行溫度為22℃時(shí),活性污泥具有較好的沉降性能;5℃和40℃條件下污泥沉降性能較差,甚至

5、出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。DO分別為0.5mg/L和5.0mg/L時(shí),活性污泥的沉降性能下降,此時(shí)NH4-N和COD去除率也比較低,2.5mg/L為合適的溶氧濃度。乙酸鈉作為碳源時(shí),活性污泥的沉降性能良好;葡萄糖和蔗糖作為碳源時(shí),污泥沉降性能較差。進(jìn)水BOD5/TN/TP為100/5/1和100/6/1.2的條件下,污泥沉降性能均正常;其它BOD5/TN/TP條件下,污泥沉降性能均下降。當(dāng)污泥接種體積適中時(shí),污泥從沉淀開(kāi)始就有清晰的泥水界面,接

6、種體積過(guò)高或過(guò)低均不利于污泥的沉降。pH為6-8時(shí),污泥沉降性能良好,SVI值在95～116mL/g的范圍;pH過(guò)高或過(guò)低,污泥沉降性能均有所下降。
　　(2)待沸石強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)的污泥性能良好后,轉(zhuǎn)入尼羅羅非魚(yú)循環(huán)水養(yǎng)殖試驗(yàn)。沸石強(qiáng)化污泥系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,污泥接種體積為25％,HRT為18 h,溫度22～25℃,溶氧保持在2.5mg/L以上,沸石投加量為6g/L,調(diào)節(jié)pH值6.5～8.0。每周取三次系統(tǒng)進(jìn)出水口水樣測(cè)定水質(zhì)取平均

7、值,結(jié)果表明:進(jìn)水NH4-N、NO2-N濃度波動(dòng)幅度較大,出水NH4-N、NO2-N濃度明顯下降并且比較穩(wěn)定;進(jìn)水COD濃度波動(dòng)幅度較大,出水COD濃度明顯下降,在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。出水溶氧量有所改善,始終沒(méi)有低于4.3mg/L,可以滿足溶氧需求。出水pH值也較進(jìn)水比較穩(wěn)定。
　　(3)沸石強(qiáng)化活性污泥法能夠有效去除養(yǎng)殖水體的NH4-N和NO2-N等,改善水質(zhì),試驗(yàn)期間未進(jìn)行換水,尼羅羅非魚(yú)仍能達(dá)到較好的養(yǎng)殖效果。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)尼羅羅