多級(jí)A-O+好氧生物膜組合工藝特性及處理污水效能研究.pdf

1、目前，城市污水處理廠普遍存在因污水中碳源匱乏而導(dǎo)致脫氮除磷效果不穩(wěn)定等問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重。在這種情況下，開(kāi)發(fā)優(yōu)化碳源有效利用和強(qiáng)化脫氮污水處理工藝技術(shù)十分必要。研究將分段進(jìn)水工藝與好氧生物膜法相結(jié)合，使該系統(tǒng)具有節(jié)省內(nèi)回流設(shè)施、無(wú)需外加碳源、提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力及增加系統(tǒng)生物量等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)理論分析、中試試驗(yàn)結(jié)合小試試驗(yàn)研究等手段，對(duì)組合工藝處理效能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。以期該工藝在高效脫氮污水領(lǐng)域的應(yīng)用推廣和類(lèi)似工藝的污水廠升

2、級(jí)改造提供指導(dǎo)。
　　為確保組合工藝反應(yīng)器整體處于推流狀態(tài)，通過(guò)示蹤劑流態(tài)實(shí)驗(yàn)對(duì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，同時(shí)通過(guò)Fluent軟件進(jìn)行模擬，證實(shí)改造后的反應(yīng)器推流狀態(tài)明顯，為實(shí)現(xiàn)后續(xù)生化試驗(yàn)提供了合適的反應(yīng)器流態(tài)。
　　通過(guò)對(duì)HRT、溫度、進(jìn)水流量分配比、污泥回流比及缺好氧區(qū)容積比等因素對(duì)組合工藝處理效能影響的研究，系統(tǒng)研究組合工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，優(yōu)選合理的參數(shù)取值范圍。發(fā)現(xiàn)組合工藝系統(tǒng)相對(duì)于單純活性污泥系統(tǒng)抗擊外界沖擊能力明顯

3、。在低HRT的情況下，采取增加曝氣和減少排泥的措施提高系統(tǒng)的脫氮效果，對(duì)于TP采取化學(xué)方式予以去除；對(duì)于溫度的變化，為了保證較好的處理效果，主要采取調(diào)整污泥濃度和DO濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)試驗(yàn)城市污水水質(zhì)條件分析，得到分段進(jìn)水分配方式為逐級(jí)遞減。污泥回流比對(duì)組合工藝脫氮影響不大，從不影響脫氮效能又能減少能耗的角度出發(fā)，采用50％~100%的回流較適宜。在采用最佳進(jìn)水分流比的前提下，盡量擴(kuò)大缺氧區(qū)所占容積可以提高系統(tǒng)TN去除率。
　　組合

4、工藝好氧區(qū)出現(xiàn)了明顯的同步硝化反硝化現(xiàn)象，通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，各級(jí)好氧區(qū)的同步硝化反硝化脫氮效能存在明顯差別，第一級(jí)脫氮效果最佳，第二級(jí)次之，第三級(jí)最差。同時(shí)發(fā)現(xiàn)投加填料有助于同步硝化反硝化脫氮能力的提升。在綜合考慮各水質(zhì)指標(biāo)處理效果情況下，中試反應(yīng)器在采取梯級(jí)曝氣溶解氧搭配為0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L的工況下運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)器的同步硝化反硝化能力得到了最合理的發(fā)揮，并從進(jìn)水方式和生物膜結(jié)合的角度分析了組合工藝的脫氮機(jī)

5、理。
　　采用顯微鏡鏡檢技術(shù)觀察系統(tǒng)運(yùn)行階段活性污泥及生物膜的微生物組成和形態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)組合工藝的生物相較為豐富，活性污泥與生物膜污泥生物相存在一定的差異，并分析了反應(yīng)器內(nèi)的微生物特性及微生物固定化機(jī)理。組合工藝在試驗(yàn)期間污泥的表觀產(chǎn)率基本上在0.12～0.21kgMLSS/kgCOD之間，明顯低于常規(guī)活性污泥法。采用環(huán)境掃描電鏡結(jié)果顯示供物質(zhì)交流的孔洞和通道，為組合工藝系統(tǒng)同步硝化反硝化的發(fā)生創(chuàng)造了物質(zhì)和環(huán)境條件。組合工藝反應(yīng)器

6、各級(jí)活性污泥及生物膜上微生物的SOUR和DHA均呈下降趨勢(shì)，生物活性還受溫度和碳源的影響，系統(tǒng)的污泥活性與所處環(huán)境中的有機(jī)質(zhì)濃度呈正相關(guān)關(guān)系。
　　通過(guò)對(duì)系統(tǒng)菌群多樣性指數(shù)和相似性分析，每一級(jí)的活性污泥和生物膜多樣性指數(shù)相比較，生物膜的多樣性指數(shù)高于活性污泥，說(shuō)明生物膜中的微生物種群更為豐富。同時(shí)生物膜樣品的相似性明顯高于活性污泥，這與生物膜中微生物菌群的多樣性更高有關(guān)。
　　多級(jí)A/O+好氧生物膜組合工藝是一種節(jié)能、高效和