污泥膨脹的影響因素與微膨脹耦合短程硝化的研究.pdf

1、“活性污泥低氧微膨脹節(jié)能技術(shù)”是由本課題組彭永臻教授首次提出的一種既節(jié)能又保證出水水質(zhì)的新技術(shù)，其更新了解決污泥膨脹問(wèn)題的思想和觀念，對(duì)降低污水處理能耗和運(yùn)行費(fèi)用有重要意義，其實(shí)現(xiàn)與維持的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)運(yùn)行工況使絲狀菌和菌膠團(tuán)菌處于平衡生長(zhǎng)。短程硝化技術(shù)是近年來(lái)活性污泥法節(jié)能降耗領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，探索短程硝化啟動(dòng)及穩(wěn)定維持的方法和策略對(duì)于該技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐有重要意義。因此，為實(shí)現(xiàn)污水的高效節(jié)能處理，本課題首先對(duì)不同影響因素下絲狀菌與菌

2、膠團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系進(jìn)行了深入研究；其次為實(shí)現(xiàn)污泥微膨脹和短程硝化技術(shù)的耦合，研究了完全混合式反應(yīng)器中短程硝化的啟動(dòng)及穩(wěn)定維持策略，并在穩(wěn)定短程的序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）中嘗試了污泥微膨脹與短程硝化的耦合。通過(guò)上述主要內(nèi)容的研究，力求為今后實(shí)現(xiàn)低氧微膨脹和短程硝化的耦合節(jié)能技術(shù)奠定研究基礎(chǔ)。
　　 采用人工配水，在小試SBR工藝中對(duì)絲狀菌與菌膠團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的研究，重點(diǎn)考察了運(yùn)行方式、溶解氧（DO）、進(jìn)水時(shí)間及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏對(duì)絲狀菌和菌

3、膠團(tuán)菌競(jìng)爭(zhēng)的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前置缺氧的運(yùn)行方式對(duì)遏制惡性污泥膨脹有重要作用。前置缺氧短時(shí)進(jìn)水運(yùn)行條件下，低DO不易導(dǎo)致污泥膨脹；而當(dāng)?shù)虳O與長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)水（即底物濃度梯度）相互協(xié)同作用時(shí)，污泥沉降系數(shù)（SVI）值會(huì)出現(xiàn)小幅上升。前置缺氧運(yùn)行條件下，進(jìn)水時(shí)間的延長(zhǎng)，聚β羥基烷酸（PHA，Polyhydroxyalkanoates）合成量稍有降低?？梢?jiàn)延長(zhǎng)進(jìn)水時(shí)間降低了底物濃度梯度，不利于底物貯存轉(zhuǎn)化，而有利于絲狀菌的生長(zhǎng)，故會(huì)導(dǎo)致沉降性的下降

4、。鑒定發(fā)現(xiàn)前置缺氧長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)水條件下，系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)絲狀菌主要為EikelboomType0092型及Eikelboom Type1851型絲狀菌。
　　 全程好氧的運(yùn)行方式極易導(dǎo)致污泥惡性膨脹。全程好氧反應(yīng)器中，不管時(shí)間的長(zhǎng)短及DO值的高低，均發(fā)生了嚴(yán)重的污泥膨脹，系統(tǒng)SVI值一度高于500mL/g。全程好氧短時(shí)進(jìn)水時(shí)優(yōu)勢(shì)絲狀菌為T(mén)hiothrix，而好氧長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)水條件下除Thiothrix外另伴有1851型絲狀菌的增長(zhǎng)。
　

5、　 在考察缺氮和缺磷對(duì)污泥沉降性的影響過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，缺氮及缺磷系統(tǒng)在前置缺氧短時(shí)進(jìn)水條件運(yùn)行100天后，缺磷系統(tǒng)發(fā)生了粘性膨脹，并伴有少量的絲狀菌繁殖，而缺氮系統(tǒng)污泥沉降性能依然良好。缺氮系統(tǒng)的底物貯存能力明顯高于缺磷系統(tǒng)，可見(jiàn)貯存效果的強(qiáng)化有利于污泥沉降性的提高。
　　 通過(guò)研究不同溶解氧SBR系統(tǒng)內(nèi)短程硝化的啟動(dòng)與維持，發(fā)現(xiàn)通過(guò)實(shí)時(shí)控制曝氣時(shí)間能夠?qū)Χ坛滔趸到y(tǒng)污泥種群起到優(yōu)化作用，在高、低DO條件下均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化，

6、而低DO更有利于同步硝化反硝化率的提高。通過(guò)延長(zhǎng)進(jìn)水時(shí)間及改變進(jìn)水水質(zhì)的方式嘗試將短程硝化與污泥微膨脹進(jìn)行耦合，試驗(yàn)結(jié)果表明：進(jìn)水水質(zhì)與運(yùn)行方式的改變導(dǎo)致了SBR反應(yīng)器亞硝化積累率略微下降，而低DO系統(tǒng)的污泥沉降性能較高DO系統(tǒng)好，這與系統(tǒng)內(nèi)除磷特性的好壞有關(guān)。采用缺氧1h進(jìn)水，維持好氧階段DO在0.Smg/L左右，能有效實(shí)現(xiàn)短程硝化和污泥微膨脹的耦合。
　　 連續(xù)流短程硝化一直為短程脫氮的難點(diǎn)，本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)間歇啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)較