污泥水解產(chǎn)酸及基質(zhì)利用試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，常規(guī)城市污水處理廠對COD、BOD和SS等污染物質(zhì)的去除已經(jīng)具有良好效果，但仍然存在脫氮除磷效果不穩(wěn)定、大量剩余污泥難以處理處置、忽略了城市污水中磷資源的回收利用等問題。因此，對融合了脫氮除磷和磷回收功能，且剩余污泥產(chǎn)生量少的污水處理工藝技術(shù)的探索研究意義重大，它不僅可以緩解污水廠剩余污泥對環(huán)境的壓力，而且可以實(shí)現(xiàn)磷資源的回收，同時(shí)提高污水處理脫氮除磷效果。
　　 本論文結(jié)合前期研究成果，在ERP&SBR工藝基礎(chǔ)上，增加污

2、泥水解酸化反應(yīng)器，將SBR反應(yīng)器的部分污泥引入其中，使污泥在厭氧狀態(tài)下水解酸化產(chǎn)生的低分子碳源物質(zhì)用于ERP&SBR工藝的好氧污泥外循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行強(qiáng)化厭氧釋磷，由此開發(fā)了旁路污泥減量&好氧污泥外循環(huán)的脫氮除磷工藝(Side-stream sludgereduction& external recycle process of aerobic sludge in SBR system，簡稱SSR&ERP-SBR)。論文針對污泥水解產(chǎn)酸特征

3、、基質(zhì)釋放及利用以及SSR&ERP-SBR工藝除磷脫氮效果進(jìn)行了初步研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 ①在序批模式下污泥靜態(tài)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中(30±1℃)，投加接種污泥不能明顯提高污泥發(fā)酵系統(tǒng)剩余污泥的減量效果，但可以改善污泥的產(chǎn)酸特性；當(dāng)污泥投配比大于50％時(shí)，發(fā)酵過程中將出現(xiàn)2個(gè)VFAs濃度峰，且第二次峰濃度更大；較為理想的序批式污泥發(fā)酵投配比是60％～80％、發(fā)酵時(shí)間為5d或25d，前者VFAs表觀轉(zhuǎn)化率最大(約24％)，后者發(fā)酵液中

4、VFAs濃度最高(約600mg/L)；發(fā)酵過程中，NH3-N總體呈上升趨勢，磷濃度發(fā)酵5d時(shí)達(dá)到最大值。發(fā)酵液pH值逐漸升高，最終呈堿性(pH值＞8)。
　　 ②定期投加連續(xù)運(yùn)行的污泥動(dòng)態(tài)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中(30±1℃)，剩余污泥投加量對發(fā)酵系統(tǒng)污泥濃度的影響較大，每天投加過多或過少的新鮮污泥都不利用污泥濃度的穩(wěn)定，較理想的新鮮污泥投加量為4.0～5.5g/d，此時(shí)的污泥投加負(fù)荷率(Nfs)為0.048～0.053 g剩余污泥/(gML

5、SS·d)之間，在此條件下系統(tǒng)穩(wěn)定后VFAs濃度和VFAs所占COD的相對比值也較其他投加工況要高，并且此時(shí)VFAs的表觀轉(zhuǎn)化率也相對更高。
　　 ③SSR&ERP-SBR工藝能夠獲得較高的污染物質(zhì)去除效率和較好的脫氮除磷效果。當(dāng)進(jìn)水COD=151～351mg/L、TN=31.2～53.7mg/L、NH3-N=20.8～48.1mg/L、TP=6.1～11.9mg/L，類似低濃度城市污水水質(zhì)條件下，該系統(tǒng)處理出水COD≤27mg

6、/L、TN≤14.3mg/L、NH3-N≤4.3mg/L、TP≤0.4mg/L，平均去除率分別為94％、74.7％、94.3％、97％，出水水質(zhì)全面達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)，在穩(wěn)定運(yùn)行的兩個(gè)月時(shí)間里基本實(shí)現(xiàn)了污泥的零排放。
　　 ④SSR&ERP-SBR工藝污泥外循環(huán)厭氧釋磷過程中每釋放1gPO43-P需要消耗的COD和VFAs分別為5.52g和2.91g，如果VFAs以HAc計(jì)

7、算則污泥吸收HAc和釋放P的個(gè)數(shù)比為1.5：1，即表明外循環(huán)污泥每釋放1mol磷酸鹽需要吸收1.5molHAc。
　　 ⑤對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)投加和不投加污泥發(fā)酵上清液時(shí)，外循環(huán)污泥厭氧釋磷90min后污泥的比釋磷量分別為24.6和14.8mgP/gMLSS，說明投加污泥發(fā)酵上清液能夠較大的提高聚磷細(xì)菌的釋磷能力。
　　 綜上所述，污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸不僅可以實(shí)現(xiàn)污泥基質(zhì)的減量，而且能夠獲得易降解碳源物質(zhì)用于補(bǔ)充污水脫氮除磷所需