多級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致脫氮除磷效果不穩(wěn)定等問題，對生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴重。在這種情況下，開發(fā)優(yōu)化碳源有效利用和強化脫氮污水處理工藝技術(shù)十分必要。研究將分段進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、無需外加碳源、提高系統(tǒng)抗沖擊負荷能力及增加系統(tǒng)生物量等優(yōu)點，通過理論分析、中試試驗結(jié)合小試試驗研究等手段，對組合工藝處理效能進行了系統(tǒng)的研究。以期該工藝在高效脫氮污水領(lǐng)域的應(yīng)用推廣和類似工藝的污水廠升

2、級改造提供指導。
　　為確保組合工藝反應(yīng)器整體處于推流狀態(tài)，通過示蹤劑流態(tài)實驗對反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)進行了改造，同時通過Fluent軟件進行模擬，證實改造后的反應(yīng)器推流狀態(tài)明顯，為實現(xiàn)后續(xù)生化試驗提供了合適的反應(yīng)器流態(tài)。
　　通過對HRT、溫度、進水流量分配比、污泥回流比及缺好氧區(qū)容積比等因素對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和優(yōu)勢，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，對于TP采取化學方式予以去除；對于溫度的變化，為了保證較好的處理效果，主要采取調(diào)整污泥濃度和DO濃度來實現(xiàn)。根據(jù)試驗城市污水水質(zhì)條件分析，得到分段進水分配方式為逐級遞減。污泥回流比對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。在采用最佳進水分流比的前提下，盡量擴大缺氧區(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，通過小試實驗可以發(fā)現(xiàn)，各級好氧區(qū)的同步硝化反硝化脫氮效能存在明顯差別，第一級脫氮效果最佳，第二級次之，第三級最差。同時發(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)指標處理效果情況下，中試反應(yīng)器在采取梯級曝氣溶解氧搭配為0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L的工況下運行時，反應(yīng)器的同步硝化反硝化能力得到了最合理的發(fā)揮，并從進水方式和生物膜結(jié)合的角度分析了組合工藝的脫氮機

5、理。
　　采用顯微鏡鏡檢技術(shù)觀察系統(tǒng)運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理。組合工藝在試驗期間污泥的表觀產(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、各級活性污泥及生物膜上微生物的SOUR和DHA均呈下降趨勢，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)境中的有機質(zhì)濃度呈正相關(guān)關(guān)系。
　　通過對系統(tǒng)菌群多樣性指數(shù)和相似性分析，每一級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，說明生物膜中的微生物種群更為豐富。同時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A/O+好氧生物膜組合工藝是一種節(jié)能、高效和