連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器中好氧顆粒污泥快速形成機(jī)制研究.pdf

1、近二三十年在污水處理領(lǐng)域出現(xiàn)了一種既高效又經(jīng)濟(jì)的新污水生物處理技術(shù)—好氧顆粒污泥技術(shù)。好氧顆粒污泥是在污水處理系統(tǒng)中好氧狀態(tài)下微生物自凝聚而形成的一種與普通活性污泥性能格外不同的顆粒狀微生物聚集體，其外形近似球形或橢球形。具有規(guī)則的外觀形態(tài)，緊密的顆粒結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的沉降性能，豐富的微生物群落，較強(qiáng)的有毒有害物質(zhì)的處理能力以及較強(qiáng)的適應(yīng)有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷驟變的能力等優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以高效的降解污水中的有機(jī)碳，又可以實(shí)現(xiàn)同步去除污水中的氮、磷污

2、染物。這些優(yōu)點(diǎn)吸引了世界各國(guó)的專(zhuān)家學(xué)者的研究興趣，對(duì)其展開(kāi)了大量的研究，以期應(yīng)用到實(shí)際污水處理工程當(dāng)中。
　　本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器對(duì)好氧顆粒污泥的快速形成機(jī)制進(jìn)行研究。初始研究階段，在好氧顆粒污泥形成與絲狀菌膨脹最終解體的過(guò)程中，對(duì)污泥形態(tài)、物理性質(zhì)及對(duì)污染物去除效能的變化進(jìn)行了闡述和分析；并對(duì)主反應(yīng)區(qū)好氧顆粒污泥形成機(jī)制、絲狀菌過(guò)分增殖及好氧顆粒污泥穩(wěn)定維持進(jìn)行了探討；后期通過(guò)對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的改善，所形成的好氧顆粒污泥可以長(zhǎng)

3、期穩(wěn)定維持且物理性能及污染物去除效能十分優(yōu)異。反應(yīng)器運(yùn)行至第15d時(shí)，主反應(yīng)區(qū)便形成了好氧顆粒污泥，至第22d好氧顆粒污泥基本成熟。在顆粒污泥穩(wěn)定維持階段，粒徑分布在0.5~5.0mm的范圍內(nèi)，最高沉降速率可達(dá)44.8m/h，污泥容積指數(shù)為21mL/g左右，污泥濃度最高高達(dá)5.8g/L，體現(xiàn)出了好氧顆粒污泥優(yōu)異的沉降性能；反應(yīng)器對(duì)COD、TN、NH3-N、TP的去除率分別最高可達(dá)91.75％、82.34%、91.04%、71.45%。<

4、br>　　連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器中的“促進(jìn)區(qū)”在好氧顆粒污泥的形成過(guò)程中扮演著不可或缺的重要角色。促進(jìn)區(qū)網(wǎng)板上形成的生物膜在水力剪切作用下脫落，脫落的生物膜隨水流進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)作為微生物聚集的內(nèi)核，微生物附著生長(zhǎng)，可以加速好氧顆粒污泥的形成。水力剪切力不僅為促進(jìn)區(qū)生物膜的脫落提供動(dòng)力，而且在主反應(yīng)區(qū)好氧顆粒污泥的形成與成熟過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。表面氣速為2.5cm/s時(shí)，促進(jìn)區(qū)生物膜的生長(zhǎng)與脫落可達(dá)到均衡狀態(tài)且主反應(yīng)區(qū)形成的好氧顆粒污泥表面

5、光滑、形狀規(guī)則、邊界清晰、結(jié)構(gòu)緊密。不同運(yùn)行階段反應(yīng)器內(nèi)微生物量不同，以階梯式增加進(jìn)水流量的方式來(lái)逐步提高進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，有利于好氧顆粒污泥的快速形成。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷提高至5.0 kgCOD/(m3·d)時(shí)，隨著反應(yīng)器的運(yùn)行顆粒污泥逐漸成熟，成熟的好氧顆粒污泥可以穩(wěn)定維持一周以上的時(shí)間且物理性質(zhì)及污染物去除效能優(yōu)異。
　　初期研究階段，好氧顆粒污泥發(fā)生絲狀菌膨脹的主要原因是：絲狀菌因其較大的比表面積大的外形特性而具有良好的傳質(zhì)性能，

6、隨著反應(yīng)器的運(yùn)行，主反應(yīng)區(qū)污泥負(fù)荷及氮磷含量逐漸降低，在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度較低時(shí)，絲狀菌具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，最終導(dǎo)致好氧顆粒污泥發(fā)生絲狀菌膨脹。再次培養(yǎng)時(shí)，采取措施提高主反應(yīng)區(qū)污泥負(fù)荷及氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，好氧顆粒污泥可以長(zhǎng)期穩(wěn)定維持。污泥濃度基本穩(wěn)定維持在5.8g/L左右，污泥容積負(fù)荷基本穩(wěn)定維持在21mL/g左右；反應(yīng)器對(duì)COD的去除率穩(wěn)定維持在90%左右，對(duì)TN的去除率穩(wěn)定維持在80%左右，對(duì)TP的去除率穩(wěn)定維持在70%左右，加設(shè)恒流泵直接向主反