污泥減量HA-A-A-MCO工藝水解單元運(yùn)行效能及影響因素研究.pdf

1、隨著污水生物處理的發(fā)展，污泥問題不容忽視。開發(fā)低污泥產(chǎn)率的污水處理技術(shù)顯得尤為重要。同時(shí)隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化的加劇，氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)素的去除成為城市污水處理廠的重要任務(wù)。如何在污泥減量系統(tǒng)中提高氮、磷（尤其是磷）等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除率成為污水處理工藝的瓶頸。為此，課題組輔以外排厭氧富磷污水的方式除磷，開發(fā)了具有同步除磷脫氮和污泥減量功能的HA-A/A-MCO工藝（hydrolysis-acidogenosis-Anaerobic/ Anoxic

2、-Multistep Continuous Oxic tank），它是由污泥水解單元、多級(jí)串聯(lián)接觸曝氣A2/O和側(cè)流除磷系統(tǒng)組成。論文針對(duì)該工藝的污泥水解單元進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究回流污泥種類及回流比等運(yùn)行參數(shù)、pH、HRT和ORP等參數(shù)對(duì)水解單元污泥酸化和釋磷效果影響，探索水解單元較優(yōu)的運(yùn)行工藝條件；通過DGGE圖譜分析，從菌群結(jié)構(gòu)變化分析污泥種類對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和菌群種類的影響，研究菌群結(jié)構(gòu)對(duì)水解酸化效能的影響。結(jié)果表明：
　　 ①回

3、流水解處理厭氧釋磷污泥或好氧污泥均使VFA和磷負(fù)荷增加，有利于厭氧釋磷，同時(shí)污泥得到減量。回流水解厭氧釋磷污泥更有利于產(chǎn)酸，其中回流2％厭氧釋磷污泥水解產(chǎn)生的VFA量最大為275mg/L，乙酸和丙酸比例最大，超過70％，有效釋磷量最大為42mg/L。污泥減量率在厭氧釋磷污泥回流比例1％時(shí)最大，為50％，而后隨著回流比例的增加而減少。綜合考慮系統(tǒng)的厭氧釋磷和污泥減量效果，回流水解處理2％厭氧釋磷污泥最優(yōu)。
　　 ② HRT主要是通

4、過改變污泥與基質(zhì)的接觸時(shí)間而對(duì)水解酸化效能產(chǎn)生影響。水解酸化池HRT為1.5h時(shí)，不利于水解產(chǎn)酸，其VFA僅為161mg/L。隨著HRT增大至2.5h 時(shí)，其水解產(chǎn)酸效能也增大。當(dāng)HRT超過2.5h（3.5h），由于反應(yīng)器本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得水解酸化效率并不隨之增大(較HRT2.5h)，其值均為275mg/L。HRT對(duì)VFA各成分比例影響不大，厭氧釋磷與VFA產(chǎn)量成正相關(guān)，HRT2.5h和3.5h均有利于厭氧釋磷。同時(shí)污泥減量率隨HRT

5、的變化與其產(chǎn)酸變化大致相同?？紤]到容積利用率，優(yōu)選HRT=2.5h。
　　 ③ pH=8，微生物和酶的活性較高，水解效能最大，VFA為339mg/L，pH增大或減少，均會(huì)使其降低。改變pH值VFA各成分比例發(fā)生改變。對(duì)丙酸來說，隨著pH的減低而升高，從20.7％（pH9）升高到54％（pH5.5），而丁酸則隨著pH的升高而升高，從11％（pH5.5）提高到33％（pH9）。對(duì)于厭氧釋磷，單位磷所需的VFA量，除與VFA中各酸的比

6、例相關(guān)外，也與pH變化相關(guān)，適當(dāng)提高進(jìn)水pH能強(qiáng)化厭氧釋磷。
　　 ④水解發(fā)酵細(xì)菌的生境ORP值改變影響基質(zhì)的水解發(fā)酵。ORP=-230mV，微生物活性和酶活性相對(duì)較高，水解效率和產(chǎn)酸效率均較高，VFA最大為339mg/L，污泥減量率較高為53％。ORP的改變，VFA中各酸比例也發(fā)生改變。對(duì)丙酸來說，隨著ORP的升高而升高，從12％（ORP=-350mV）升高到43％（ORP=-50mV），而丁酸則隨著ORP的升高而降低，從38

7、％（ORP=-350mV）降低到8％（ORP=-50mV）。而厭氧釋磷，在ORP未調(diào)時(shí)最大，為73mg/L.。
　　 ⑤ DGGE圖譜分析表明，較直接水解酸化處理好氧污泥而言，厭氧釋磷污泥回流進(jìn)入水解池豐富了其菌群結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)菌群相容性更強(qiáng)，有助于強(qiáng)化水解產(chǎn)酸菌的降解能力，提高污泥細(xì)胞的降解率的特性，實(shí)現(xiàn)高效水解酸化處理污泥產(chǎn)生VFA，補(bǔ)充氮、磷去除所需基質(zhì)，提高系統(tǒng)同步脫氮除磷能力。
　　 綜上，HA-A/A-MCO工藝