影響活性污泥產(chǎn)率的環(huán)境因素研究.pdf

1、活性污泥法是城市污水處理廠廣泛應(yīng)用的生物處理技術(shù),是生化法處理廢水的基本工藝。但它一直存在一個(gè)最大的弊端,那就是在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。雖然城市污水處理廠中的污泥產(chǎn)量?jī)H為所處理污水量的1～2[％],但污泥處理設(shè)施的投資往往占到整個(gè)污水處理廠總投資的40～50[％]。由于污泥的最終處置越來(lái)越困難,為了防止污泥的二次污染,最有效的措施是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和工藝改造等手段減少污泥的產(chǎn)生量。因此我們需要研究活性污泥產(chǎn)率(真實(shí)產(chǎn)率和表觀產(chǎn)率)

2、都受到哪些環(huán)境因素的影響,并分析各影響因素的相對(duì)重要性,這樣我們就可以通過(guò)改變環(huán)境影響因素來(lái)減少污泥產(chǎn)量。 本文先提出一種改進(jìn)的耗氧速率(OUR)測(cè)量裝置,以便用于后面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量,然后系統(tǒng)研究了不同的環(huán)境條件(電子受體、溫度、基質(zhì)、重金屬離子和化學(xué)解偶聯(lián)劑等)對(duì)表觀產(chǎn)率Y<,obs>、真實(shí)產(chǎn)率YH以及衰減系數(shù)K<,d>產(chǎn)生的影響。通過(guò)上述一系列的實(shí)驗(yàn)研究,得出了一些新的認(rèn)識(shí)和結(jié)論,主要包括:1.設(shè)計(jì)了一種測(cè)量OUR的新裝置

3、,利用該裝置測(cè)得微生物的產(chǎn)率系數(shù)YH和衰減系數(shù)K<,d>都文獻(xiàn)報(bào)道基本相符,表明這種裝置可以比較準(zhǔn)確的測(cè)定有機(jī)廢水的耗氧速率。 2.發(fā)現(xiàn)淀粉、蛋白質(zhì)和苯酚三種基質(zhì)的表觀污泥產(chǎn)率Y<,obs>和真實(shí)污泥產(chǎn)率YH都具有相同規(guī)律,即:淀粉>蛋白質(zhì)>苯酚,這說(shuō)明易降解基質(zhì)的污泥產(chǎn)率會(huì)更高一些。不過(guò)YH都要高于Y<,obs>,這可能是因?yàn)閅<,H>不受細(xì)菌的捕食、死亡和再生等作用的影響。進(jìn)水中不同類型的基質(zhì)會(huì)引起污泥內(nèi)微生物菌群的變化,

4、不同菌群的微生物其細(xì)胞產(chǎn)率系數(shù)和內(nèi)源代謝系數(shù)等都不同,這可能是造成污泥產(chǎn)率差異的根本原因。 3.發(fā)現(xiàn)溫度的變化不影響好氧污泥的YH,原因可能在于代謝相同基質(zhì)的污泥內(nèi)的微生物菌群相同,因此其細(xì)胞產(chǎn)率也相同,不受溫度影響;但是低溫Y0b。比高溫的要大,這可能是因?yàn)樵跍囟容^高的條件下,內(nèi)源呼吸作用較強(qiáng),導(dǎo)致污泥城量顯著。 4.通過(guò)對(duì)不同電子受體(O<,2>、NO<,3><'->)的比較研究，發(fā)現(xiàn)缺氧YH僅為好氧YH的78％

5、，這是由于不同電子受體需要不同的微生物種群，其細(xì)胞產(chǎn)率不同。不過(guò)缺、好氧的Y<,obs>差異并不顯著，可能是因?yàn)楹醚跷勰嗟膬?nèi)源呼吸作用更強(qiáng)。 5.Ni<'+>、Cr<'6+>離子濃度的改變會(huì)導(dǎo)致YH的改變，低濃度增大，高濃度降低。如3mg／L時(shí)，YH分別增加了10％和5％，這說(shuō)明活性污泥在微量金屬元素的作用下會(huì)觸發(fā)應(yīng)急反應(yīng)；而15mg／L時(shí)，YH分別降低了25％和44％，顯示了重金屬離子的毒害作用。相同離子濃度下，Cr<'6+

6、>比Ni<'+>對(duì)YH的影響更加顯著。 6.首次研究了解偶聯(lián)劑對(duì)缺氧污泥產(chǎn)率的影響。類似于好氧污泥的研究結(jié)果，解偶聯(lián)劑也能降低缺氧污泥的污泥產(chǎn)率系數(shù)。當(dāng)2，4，5一三氯酚(TCP)從Omg／L增加到10mg／L時(shí)，YH降低了30％，而Y<,obs>卻降低了54％，說(shuō)明表觀產(chǎn)率受其影響更加顯著。 7.進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)TCP比鎳、鉻對(duì)污泥增長(zhǎng)的抑制作用更強(qiáng)。雖然它們都能降低污泥產(chǎn)率，但是TCP對(duì)污泥沒(méi)有毒性