潮汐式生物接觸氧化法處理生活污水試驗研究.pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化建設的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)居民生活水平不斷提高，產(chǎn)生的生活污水量越來越大。對城市污水收集管網(wǎng)未遍及區(qū)域和農(nóng)村地區(qū)的分散式生活污水進行就地處理，已成為控制水體污染的重要途徑。因此，在選擇分散式污水處理技術時既要因地制宜，選擇適合當?shù)丨h(huán)境條件的技術，又要兼顧經(jīng)濟、技術合理性，選擇出水水質(zhì)穩(wěn)定，操作管理簡單、投資、運行費用低的技術。兼具活性污泥法與生物膜法二者優(yōu)點的生物接觸氧化工藝，被廣泛用于處理分散式生活污水，但是其在運行過程中存在

2、曝氣布水不均勻，容易出現(xiàn)死角的問題?；诜稚⑹缴钗鬯幚砉に囈蠹吧锝佑|氧化工藝存在的不足，本文提出了潮汐式生物接觸氧化，采用“陜速進水—淹沒—快速排水—空置”的潮汐式運行方式處理生活污水。其中，快速進水相當于“漲潮”過程，使污水流經(jīng)填料;淹沒階段污水與填料充分接觸，有機物吸附于生物膜;快速排水相當于“退潮”過程，形成抽吸作用將空氣快速吸入反應器中，為生物膜上微生物好氧降解污染物提供氧氣;空置階段微生物以被生物膜吸附有機物為底物，借

3、助抽吸復氧供給的氧氣進行高效降解，同時反應器中形成的溶解氧濃度差也強化了氧的自然擴散。
　　潮汐過程中，排水后填料孔隙均被吸入空氣充滿，使氧氣在反應器里均勻分布，再次進水時排擠出填料孔隙內(nèi)空氣使污水與生物膜充分接觸，不留死角。潮汐過程提高了生物接觸氧化反應器的氧傳輸量和復氧能力，克服了傳統(tǒng)生物接觸氧化工藝布水、曝氣不易均勻，局部有死角的問題。運行過程中無需曝氣系統(tǒng)，僅需消耗少量動力實現(xiàn)潮汐，屬于低成本運行工藝，可以有效降低運行費用

4、。試驗采用城市污泥再生填料，該填料具有孔隙率高、表面粗糙、易于附著生物膜的特點，既滿足了生物接觸氧化法填料應滿足的要求，又實現(xiàn)了城市污泥的再生利用。
　　論文主要研究內(nèi)容與結論如下:
　　(1)采用自然掛膜法啟動潮汐式生物接觸氧化，在環(huán)境溫度15～21℃左右，DO2mg/L以上，淹沒空置時間比為1∶3的條件下，掛膜15天后，CODcr去除率穩(wěn)定在80％以上;到29天，氨氮去除率達到91.9％。此時，系統(tǒng)對CODcr、氨氮去除

5、效果穩(wěn)定，標志著掛膜成功，表明以城市污泥再生填料為載體的潮汐式生物接觸氧化反應器在較低溫度下可以實現(xiàn)較快掛膜啟動。
　　(2)本試驗研究了不同運行條件潮汐式生物接觸氧化對生活污水中有機物的去除效果，結果表明在進水水質(zhì)波動大的情況下，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對污水中CODcr處理效率高，表明系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強。通過考察不同運行條件的潮汐式生物接觸氧化對生活污水中有機物去除效果，對比分析不同淹沒空置時間比、處理時間對處理效果的影響。試驗結果表

6、明較大的淹沒空置時間比更有利于有機物去除，原因是潮汐次數(shù)相同時較大的淹沒空置時間比對應的淹沒時間較長，從而強化了淹沒時生物膜對污染物的吸附，使吸附更加充分;不同處理時間的試驗結果表明，反應器中CODcr的降解主要發(fā)生在處理周期的前段，后段以生物膜的更新再生為主，根據(jù)處理水質(zhì)選擇適當?shù)奶幚頃r間既能滿足去除CODcr的要求，又可以使生物膜充分再生，從而有利于下一周期的吸附，使該工藝整體處理效果較好。
　　(3)為實現(xiàn)去除有機物的同時脫

7、氮的目的，本試驗在潮汐式生物接觸氧化反應器中設置了湖汐區(qū)、淹沒區(qū)為脫氮提供條件，試驗結果表明，對氨氮的去除效果較好，6種運行條件平均去除率在72％以上，最高可達99.4％。試驗過程中硝氮積累量明顯低于氨氮去除量，表明在去除氨氮的同時存在N損失，說明反應器中發(fā)生了同步硝化反硝化。對比不同淹沒空置時間比的氨氮效果發(fā)現(xiàn)較大的淹沒空置時間比有利于去除氨氮;溫度低于15℃時，對硝化反應有明顯的抑制，氨氮去除效果僅為72.4％（C2段）。生物膜硝化

8、、反硝化強度實驗表明反應器上部潮汐區(qū)為硝化區(qū)，反應器中無明顯反硝化區(qū)。
　　由潮汐式生物接觸氧化處理生活污水去除CODcr、氨氮試驗結果可知在進水CODcr為175.9～386.8 mg/L、氨氮為34.2～51.6 mg/L時選擇淹沒空置時間比為1∶1，處理時間為24h的運行條件C1，可以獲得較好的CODcr去除效果，同時氨氮去除效果也較好。
　　(4)對反應器生物膜特性進行研究，從微生物角度揭示潮汐式生物接觸氧化的去除機

9、理。顯微鏡觀察潮汐式生物接觸氧化生物膜，發(fā)現(xiàn)大量菌膠團及多種原、后生動物及微型動物，說明生物膜微生物相豐富。生物膜上多種細菌、原、后生動物等微生物間存在穩(wěn)定的捕食—被捕食關系，維系了較長的食物鏈。
　　(5)通過測定揮發(fā)性生物膜量及生物膜微生物呼吸速率確定了潮汐式生物接觸氧化反應器生物膜量及膜活性，生物膜量折算成MLSS達18.01g/L，高于傳統(tǒng)生物接觸氧化;呼吸速率為40.2kgCO2/kg活性生物膜·d，表明反應器內(nèi)生物膜量