多級(jí)A-O生物膜反應(yīng)器污泥減量與脫氮效能試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快，人們對(duì)于水環(huán)境的現(xiàn)狀越來(lái)越重視。傳統(tǒng)的污水處理廠采用的是活性污泥法，考慮到此工藝剩余污泥產(chǎn)量大以及脫氮效果不佳，因此需要新的工藝來(lái)解決傳統(tǒng)污水廠存在的問(wèn)題。多級(jí)A/O生物膜反應(yīng)器是由生物膜法工藝與多級(jí)A/O工藝耦合而來(lái)，兼顧了生物膜法污泥產(chǎn)量小以及多級(jí)A/O工藝脫氮效率高的特點(diǎn)，相比于現(xiàn)在的污水處理工藝具有更好的水處理效率。本文以單因素試驗(yàn)來(lái)分別確定對(duì)污泥產(chǎn)量和生物脫氮的影響因素，以及研

2、究不同條件下降低污泥產(chǎn)率和提高脫氮效率的機(jī)理。
　　在多級(jí)A/O生物膜反應(yīng)器污泥減量單因素試驗(yàn)中，反應(yīng)器隨著DO濃度的升高，污泥產(chǎn)量逐漸降低。DO從1mg/L升高至5mg/L時(shí)，反應(yīng)器中的污泥產(chǎn)率降低了22.3％，這是由于DO濃度越高對(duì)污泥顆粒進(jìn)行好氧分解效率越高；隨著反應(yīng)器在HRT的升高，污泥產(chǎn)率逐漸降低。HRT從8h升高至16h反應(yīng)器中的污泥產(chǎn)率降低了33.3%，這是由于HRT越長(zhǎng)污水與微生物接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，污泥顆粒被分解的越

3、徹底；隨著反應(yīng)器在污泥回流比升高，污泥產(chǎn)率逐漸降低。污泥回流比從0.5:1升高至2:1反應(yīng)器中的污泥產(chǎn)率降低了81.5%，這是由于生物膜法本就污泥產(chǎn)量小，再進(jìn)行污泥回流會(huì)明顯降低污泥產(chǎn)率；當(dāng)反應(yīng)器在溫度由25℃逐漸降低到10℃時(shí)，反應(yīng)器中的污泥產(chǎn)率升高了223%，這是由于溫度降低一方面使微生物的活性降低處理效果變低，另一方面，溫度降低使大量微生物死亡，造成污泥產(chǎn)率升高。
　　在多級(jí)A/O生物膜反應(yīng)器生物脫氮單因素試驗(yàn)中，反應(yīng)器在D

4、O濃度由2mg/L升高至4 mg/L時(shí)，氨氮平均去除率升高13.7%，TN的平均去除率升高5.9%，這是由于DO濃度升高主要提升硝化反應(yīng)效率，而過(guò)高會(huì)影響缺氧環(huán)境的形成進(jìn)而降低反硝化效率；反應(yīng)器在進(jìn)水流量比由2:1到1:1時(shí)，氨氮平均去除率升高1%，TN平均去除率升高10.6%，進(jìn)水流量主要影響的是有機(jī)碳源的分布，去除氨氮的硝化反應(yīng)不需要有機(jī)碳源，有機(jī)碳源越充足反硝化脫氮效果越好；反應(yīng)器在內(nèi)回流比從1:1到2:1時(shí)，氨氮平均去除率降低1

5、2.1%，TN平均去除率升高12.9%，這是由于硝化液回流主要進(jìn)行反硝化脫氮，但硝化液回流濃度過(guò)高，會(huì)抑制硝化反應(yīng)的進(jìn)行，造成出水氨氮較高。
　　通過(guò)以上單因素試驗(yàn)可以確定當(dāng)反應(yīng)器在3mg/L、HRT12h、溫度25℃、污泥回流比1.5:1時(shí)、進(jìn)水流量比1:1、內(nèi)回流比1.5:1的條件下運(yùn)行時(shí)，剩余污泥產(chǎn)率最低以及脫氮效率最好。通過(guò)對(duì)對(duì)水中有機(jī)物的檢測(cè)輔以反應(yīng)器內(nèi) ORP值沿程變化、污泥參數(shù)MLVSS/MLSS的變化、生物膜的顯微

6、鏡觀察和掃描電鏡觀察等分析，可以對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行污泥減量的機(jī)理進(jìn)行研究分析；而對(duì)沿程 COD/TN/NH4+-N/NO3--N的變化，觀察氨氮、硝態(tài)氮以及COD之間的變化規(guī)律，通過(guò)計(jì)算可以得出反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行硝化反硝化的過(guò)程以及SND的過(guò)程，對(duì)反應(yīng)器生物脫氮機(jī)理進(jìn)行探究。生物載體填料的多氧化還原環(huán)境，有利于原位污泥消解，同時(shí)消解后的污泥能夠釋放有機(jī)碳源，促進(jìn)后續(xù)的生物脫氮；同時(shí)，工藝空間上，缺氧-好氧反復(fù)耦合，進(jìn)一步提高了污泥原位消減和生物脫氮