新型填料—污泥粉煤灰陶粒在生物濾池中處理合成廢水的效果研究.pdf

1、污泥與粉煤灰是兩種常見的固體廢棄物，解決大量污泥和粉煤灰的出路已成為關(guān)系人類生態(tài)環(huán)境安全和可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要問題。本研究采用污泥、粉煤灰與粘土三種原料聯(lián)合制得新型填料-污泥粉煤灰陶粒，將其應(yīng)用于A/O一體式曝氣生物濾池與厭氧生物濾池兩種污水處理工藝中，著重研究討論了新型陶粒用于污水處理的可行性與可應(yīng)用性、潛在的優(yōu)越性與可替代性，達(dá)到了“以廢治廢”的雙重綜合利用的目的，取得了巨大的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　 與商品陶粒

2、(CCP)相比，污泥粉煤灰陶粒(SFCP)具有更大的總空隙率與總比表面積，以及更低的堆積密度和表觀密度。SFCP的SEM表觀形態(tài)顯示其表面更為粗糙，主要以大孔分布于表面。其發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)非常有利于微生物在表面的固化附著。SFCP重金屬浸出實(shí)驗(yàn)顯示所有重金屬浸出濃度均低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的閾值。因此，SFCP作為水處理填料是安全可行的，不會(huì)引起水處理過程中的二次污染問題。
　　 將新型濾料SFCP應(yīng)用于A/O一體式BAF系統(tǒng)，研究確定了污

3、水處理的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)為：水力停留時(shí)間（HRT）為2.0h，氣水比(A/L)為15:1，回流比(R)為200％。在優(yōu)化條件下，可去除90％的CODc，98％以上的NH4+-N和接近70％的TN。反應(yīng)器不同的功能分區(qū)，使得CODc，、NH4+-N與TN的去除隨填料高度的改變，呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。
　　 將SFCP與CCP用作上流式厭氧生物濾池(AF)的填料，以考察SFCP用作水處理填料時(shí)對(duì)CCP的潛在優(yōu)越性與可替代性，研究結(jié)果表明

4、：
　　 AF啟動(dòng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的最佳C/N為4.03;該條件下，兩反應(yīng)器在不同容積負(fù)荷率下對(duì)總氮的去除效果顯示，SFCP展現(xiàn)出更佳的運(yùn)行效果。
　　 重啟動(dòng)階段中，反應(yīng)器在C/N為3.5左右時(shí)，硝態(tài)氮完全轉(zhuǎn)化，SFCP柱的脫硝能力稍次于CCP柱，但隨著C/N增加差別逐漸消失。在C/N較低時(shí)，亞硝酸鹽累積(NA)效應(yīng)非常明顯，且受HRT影響明顯，而硝酸鹽異化還原（DNRA）效應(yīng)僅在實(shí)驗(yàn)初期有一定影響，隨C/N增加其影響可忽略

5、；SFCP柱表現(xiàn)出更低的亞硝酸鹽累積效應(yīng)，且在C/N<3.5時(shí)尤為明顯，在C/N為5.0左右時(shí)，NA效應(yīng)消失。NA效應(yīng)消失后，TN的去除率也達(dá)到最高值，但受DNRA過程的影響，其去除率不能達(dá)到100％。反硝化吸磷現(xiàn)象在重啟動(dòng)階段被發(fā)現(xiàn)；隨C/N的增加，吸磷率不斷提高，且在C/N為3.5左右時(shí)迅速上升；C/N為5.0左右時(shí)，吸磷率達(dá)到雖高（55％左右）：SFCP柱不僅表現(xiàn)出了良好的脫氮能力，其除磷效率也比CCP柱更高。另外，重啟動(dòng)階段微生

6、物群落隨填料高度均表現(xiàn)出一定的成層性，且磷的去除的分層性比氮更明顯；填料進(jìn)水端25cm左右為生物膜的主要分布區(qū)域，與啟動(dòng)階段微生物群落分布特性相一致，說明封存期間并未改變柱內(nèi)的微生物結(jié)構(gòu)分布。
　　 在C/N固定在2.60左右時(shí)，HRT與亞硝酸鹽累積率存在線性相關(guān)性，且CCP柱內(nèi)二者的相關(guān)性更高；受硝態(tài)氮未完全轉(zhuǎn)化的影響，TN去除率與HRT的線性相關(guān)性相對(duì)較差；在不同HRT條件下，SFCP柱仍然保持相對(duì)更強(qiáng)的抑制NA效應(yīng)的能力。