厭氧-缺氧-好氧活性污泥系統(tǒng)中典型有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、有機(jī)物是城市生活污水中的主要污染物質(zhì)，它對(duì)活性污泥系統(tǒng)的污水處理效果及后續(xù)的污泥處理和大氣污染控制有較大影響，因此從液、固、氣三相平衡的角度，研究活性污泥污水處理系統(tǒng)中有機(jī)物遷移轉(zhuǎn)化過程有著非常重要的意義。 本研究總體思路為：首先，對(duì)生活污水中有機(jī)物的化學(xué)組成和性質(zhì)進(jìn)行分析，選擇若干種具有代表意義的典型有機(jī)物作為研究對(duì)象，并確定污水、污泥和大氣中典型有機(jī)物含量測(cè)定方法；接著，確定常用活性污泥處理工藝——厭氧/缺氧/好氧(AAO)

2、工藝去除典型有機(jī)物的最優(yōu)工況條件：然后，研究典型有機(jī)物的厭氧、缺氧和好氧去除機(jī)理，求出這些典型有機(jī)物在城市污水濃度范圍內(nèi)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)下的生物降解動(dòng)力學(xué)方程，并在上述機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，得出典型有機(jī)物在AAO工藝最佳工況條件下的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；最后，本研究還分析了典型有機(jī)物和活性污泥數(shù)學(xué)模型(ASMs)水質(zhì)特性參數(shù)之間的關(guān)系。 本研究對(duì)同濟(jì)新村生活污水中有機(jī)物種類及其含量進(jìn)行了檢測(cè)，共檢出20種常量有機(jī)物(nag/L級(jí))和90

3、種痕量有機(jī)物(μg/L級(jí))，其中11種為內(nèi)分泌干擾物：蛋白質(zhì)類、糖類、油脂類等分別占總有機(jī)碳的34.56﹪、20.52﹪、6.04﹪，是污水中有機(jī)物的主要成分。通過比較分析，選擇了蛋白質(zhì)、糖類、油脂、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、甲苯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和萘等七種典型有機(jī)物作為研究對(duì)象，并選擇Folin-酚法測(cè)定蛋白質(zhì)，蒽酮比色法測(cè)定糖類，氣相色譜法測(cè)定油脂、甲苯和萘，液相色譜法測(cè)定LAS和DEHP。 本研

4、究通過分析厭氧/缺氧/好氧(AAO)工藝中厭氧、缺氧、好氧各段的有機(jī)物的去除效果，來確定該工藝去除典型有機(jī)物的最佳工況條件。試驗(yàn)結(jié)果表明：(1)在溫度25℃、污泥回流比100﹪和混合液回流比100﹪的情況下，AAO系統(tǒng)去除典型有機(jī)物的最佳工況條件是：厭氧池停留時(shí)間1.6hr，缺氧池停留時(shí)間1.6hr，好氧池停留時(shí)間4.8hr，泥齡15d。(2)在上述工況下，CODcr去除率為87.78﹪，TN的去除率為68.60﹪，TP的去除率為87.

5、27﹪，蛋白質(zhì)、糖類、脂類、LAS、甲苯、DEHP和萘的去除率為96.91﹪、90.31﹪、98.15﹪、99.62﹪、89.31﹪、96.47﹪和84.63﹪。這表明AAO工藝不但能取得較好的脫氮除磷效果，而且對(duì)典型有機(jī)物的去除效果也很明顯。本研究對(duì)七種典型有機(jī)物在城市污水濃度范圍內(nèi)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)下的生物降解、揮發(fā)和污泥吸附三種去除機(jī)理進(jìn)行了分析，并建立了相應(yīng)的生物降解動(dòng)力學(xué)模型。研究結(jié)果表明：對(duì)于蛋白質(zhì)、糖類和脂類，厭氧池的去

6、除貢獻(xiàn)率最高，占去除總量的45～70﹪；對(duì)于LAS、甲苯、DEHP和萘，好氧池的去除貢獻(xiàn)率最高，占去除總量的50﹪～65﹪；各典型有機(jī)物在實(shí)驗(yàn)濃度下的吸附平衡曲線符合Fritz-Schlunder模型；甲苯和萘在厭氧、缺氧和好氧條件下的累計(jì)揮發(fā)量隨時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系：蛋白質(zhì)、糖類、油脂、LAS、甲苯、DEHP和萘的主導(dǎo)去除途徑是生物降解，生物降解量分別占總?cè)コ康?3.46﹪、86.43﹪、94.42﹪、94.15﹪、80.44﹪、70

7、.91﹪和62.68﹪；雖然甲苯和萘屬于易揮發(fā)物質(zhì)，但揮發(fā)對(duì)甲苯和萘的去除貢獻(xiàn)有限，僅為7.35﹪和12.64﹪；DEHP在系統(tǒng)的積累量較多(25.51﹪)，其他物質(zhì)的系統(tǒng)積累量?jī)H為3﹪～8﹪；所建立的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)糖類、蛋白質(zhì)、油脂、LAS、甲苯、DEHP和萘在AAO工藝厭氧池、缺氧池和好氧池出水混合液濃度預(yù)測(cè)結(jié)果的相對(duì)誤差在10﹪以內(nèi)。 本研究還對(duì)典型有機(jī)物和活性污泥數(shù)學(xué)模型(ASMs)水質(zhì)特性參數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)