摘要:采用序批式活性污泥法(SBR)處理實(shí)際生活污水.研究了低溶解氧條件下,有機(jī)負(fù)荷對(duì)污泥膨脹的影響和突然降溫對(duì)污泥沉降性能的影響.低溶解氧條件下,當(dāng)有機(jī)負(fù)荷為0.20kg· (kg· d)- 1和0.26 kg· (kg· d)- 1時(shí),活性污泥中雖然有絲狀菌存在,但并沒有發(fā)生污泥膨脹.有機(jī)負(fù)荷達(dá)到0.57 kg· (kg· d)- 1時(shí),菌膠團(tuán)過量生長,發(fā)生非絲狀菌污泥膨脹.提高溶解氧,降低有機(jī)負(fù)荷可使污泥沉降性能恢復(fù)正常.突然降溫,也會(huì)導(dǎo)致非絲狀菌污泥膨脹.恢復(fù)溫度后,膨脹現(xiàn)象可得到控制.非絲狀菌污泥膨脹除了沒有絲狀菌過量增殖外,還具有污泥有粘性,泥水混合液難過濾的特點(diǎn).

關(guān)鍵詞:低溶解氧濃度;有機(jī)負(fù)荷;降溫;非絲狀菌膨脹

活性污泥泥水混合液能否在沉淀階段良好的分離是活性污泥工藝運(yùn)行中的關(guān)鍵問題.活性污泥的泥水分離問題可概括為以下幾個(gè)類型:微生物的分散生長、 污泥膨脹、 針狀絮體、 污泥上浮、 泡沫或浮渣問題.盡管上述問題都會(huì)給活性污泥工藝正常運(yùn)行帶來負(fù)面影響 ,但污泥膨脹是其中最嚴(yán)重的問題[1 ].

活性污泥膨脹主要分為 2 大類型:絲狀菌污泥膨脹( Filamentous bulking) 和非絲狀(Non2 filamentousbulking)污泥膨脹[2 ].非絲狀菌污泥膨脹又被稱為粘性膨脹 (Viscous bulking) 或菌膠團(tuán)膨脹 ( Z oogloeabulking) .非絲狀菌膨脹是由于菌膠團(tuán)細(xì)菌大量累積高粘性物質(zhì)或過量繁殖引起的無絲狀菌過量生長的污泥沉降性能變差現(xiàn)象[3 ].非絲狀菌污泥膨脹的原因主要有: ① 污水水質(zhì)成分(如含有高濃度脂肪和油酸)[1 ]② 污泥負(fù)荷過高或進(jìn)水中缺乏氮、 磷營養(yǎng)物質(zhì)或某些微量元素[3 ,4 ], ③在某些條件下 ,選擇器也會(huì)刺激菌膠團(tuán)菌的過量生長[5 ], ④ 低溫[6 ,7 ].

目前 ,有關(guān)非絲狀菌污泥膨脹現(xiàn)象的報(bào)道逐漸增多[8 ,9 ],但是國內(nèi)外在這方面的系統(tǒng)研究也十分少 ,尤其缺乏預(yù)防和控制非絲狀菌污泥膨脹的有力措施.有機(jī)負(fù)荷、 溶解氧濃度、 溫度都是影響活性污泥系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素.許多文獻(xiàn)報(bào)道 ,活性污泥系統(tǒng)在低溶解氧條件下運(yùn)行 ,可提高系統(tǒng)的脫氮除磷能力[10～12 ].但通常認(rèn)為 ,低溶解氧條件運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致污泥沉降性能變差.在污水處理廠的運(yùn)行中 ,尤其秋冬交替之時(shí) ,會(huì)出現(xiàn)水溫突然降低的現(xiàn)象. 另外 ,一些在中溫條件下運(yùn)行的活性污泥系統(tǒng)偶爾也會(huì)由于加熱系統(tǒng)的故障 ,出現(xiàn)溫度突然降低的現(xiàn)象.但是 ,溫度突然變化對(duì)活性污泥沉降性能影響的研究還比較少. 本文采用 SBR 工藝處理實(shí)際生活污水 ,研究了低溶解氧和溫度變化對(duì)污泥沉降性能的影響 ,并提出了相應(yīng)的控制措施.

1 　 材料和方法

1.1 　 試驗(yàn)裝置

采用序批式反應(yīng)器 ( Sequencing Batch Reactor ,SBR) ,試驗(yàn)裝置見圖 1.反應(yīng)器有效容積 14 L ,有機(jī)玻璃制成.反應(yīng)器壁上設(shè)有取樣口 ,兼有排水作用.采用鼓風(fēng)微孔曝氣方式 ,用空氣流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量.根據(jù)不同需要 ,利用溫度控制系統(tǒng)保持不同的水溫.SBR的運(yùn)行周期分為進(jìn)水、 曝氣、 沉淀、 排水、 閑置 5個(gè)階段.采用限制性曝氣.每周期進(jìn)水 2 min ,曝氣時(shí)間根據(jù)負(fù)荷不同分別為2 h ,4 h和6 h ,沉淀1 h ,排水10 min.每天運(yùn)行2個(gè)周期 ,其它時(shí)間為閑置期.

1. 2 　 試驗(yàn)用水及種泥來源

試驗(yàn)原水取自北京工業(yè)大學(xué)教工生活小區(qū)的生活污水. 試驗(yàn)期間 ,原水水質(zhì): COD 為 224～463mg· L - 1,平均值為 365 mg· L - 1; BOD 為 112～213mg· L - 1,平均值為 182 mg· L - 1; TP 為 8.2～15.2mg· L - 1,平均值為 11.29 mg· L - 1; PO3 -4 2P 為 7.63～13.2 mg· L - 1,平均值為 10.05 mg· L- 1;pH 為 7.4～7.8 ,平均值為7.6.試驗(yàn)以北京市某城市污水處理廠的回流污泥為種泥 ,進(jìn)行培養(yǎng)馴化.

113 　 檢驗(yàn)分析項(xiàng)目

COD采用 5B23 型 COD 快速測定儀測定;BOD采用 WTW TS 606Π S 紅外遙控BOD 儀測定;TP經(jīng)過消解采用氯化亞錫還原光度法; PO3 -4 2P采用氯化亞錫還原光度法; MLSS 采用濾紙重量法. 利用 WTWinoLab Oxi level2 實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式溶解氧儀在線檢測 DO值.用OLY MPUS BX51Π BX52顯微鏡對(duì)污泥絮體內(nèi)微生物進(jìn)行觀察. SV 是活性污泥在 100 mL 的量筒內(nèi)靜沉30 min 測得. SVI值根據(jù) SV 和MLSS進(jìn)行計(jì)算得到. 反應(yīng)中用污泥指數(shù)( sludge v olume index ,SVI)來反映污泥沉降性能.當(dāng) SVI值到 150 mL· g- 1以上時(shí) ,認(rèn)為發(fā)生污泥膨脹;反之 ,認(rèn)為膨脹得到控制.

2 　 結(jié)果與討論

2. 1 　 高負(fù)荷、 低溶解氧引起的非絲狀菌污泥膨脹
 

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