贵阳污水处理设备一体化工艺除污效能研究

一体化工艺除污效能研究
    厌氧折流板反应器(ABR) 以其良好的污泥截留性能、 独特的水力流态和明显的生物相分离等优点引起人们的广泛关注[1]. 目前，尽管对好氧颗粒污泥的研究日趋成熟，但相关的研究和应用多是在具有较大高径比、 运行模式特殊的柱形SBR中展开[2]，而对于连续性污染源，利用SBR处理需要加设缓冲池或者调节池，且时间上的推流运行不利于形成稳态的反应过程[3, 4]. Juang等[5]指出稳定的连续流式反应器具有比间歇式运行更适合污泥颗粒化条件. 然而，现有连续流反应器内培养颗粒污泥的研究报道中，不仅反应器的结构较为复杂，而且运行操作要求较高，如Tsuneda等[6]所采用的AUFB系统其高径比达64 ∶1，且需设置泥水分离装置及外接沉淀池等.
    研究过程

研究过程中，采用选择法以逐步缩短HRT和提高有机负荷的方式进行筛选性研究[9]，为污泥颗粒化创造条件，并考察颗粒形成过程中各个阶段内系统对污染物的去除效能，分析好氧颗粒污泥形成机制. 表 2所列为试验运行控制参数.
    结果与讨论

2.1 运行结果

通过缩短沉淀时间(即缩短沉淀区HRT)，致使沉降性能较差的分散污泥不断被洗出. 以好氧区内污泥形态变化为依据，将整个培养过程分为阶段Ⅰ(整体启动)、 阶段Ⅱ(颗粒初显)、 阶段Ⅲ(颗粒生长)以及阶段Ⅳ(颗粒成熟). 对污泥进行镜检分析表明，系统运行17 d后，污泥的形态发生明显变化，由原来的絮状污泥逐步向结构较为松散、 肉眼可见表面较多丝状体的微小聚集体转变，此后至第110 d逐步相互黏合成长为结构较为密实，边缘更加清晰的淡黄色好氧颗粒污泥，成功实现了污泥颗粒化.
    第Ⅰ(整体启动)阶段沉淀池HRT为2.0 h，厌氧区COD容积负荷在2.1 kg ·(m3 ·d)-1左右，厌氧污泥经过17 d的驯化，出水COD稳定在200 mg ·L-1左右，去除率维持在80%以上，充分说明ABR中接种的厌氧颗粒污泥具有良好COD去除能力. 由于处于启动初期，好氧区的COD去除率较低，仅为55%左右，出水COD浓度为85 mg ·L-1左右; 第Ⅱ阶段沉淀池HRT为1.5 h，由图 2可知，厌氧区对COD的去除率逐渐升高，出水COD在150 mg ·L-1左右. 厌氧区各个隔室内上向流速由0.087 m ·h-1提高至0.115 m ·h-1，增进了厌氧污泥与进水基质的充分接触，因而强化了对底物的去除能力. 系统中的好氧活性污泥经过启动期的适应，已有少量颗粒污泥出现，但此时系统中仍以絮状污泥为主，絮状污泥的传质阻力较低因而有利于对营养物质的吸收降解，COD去除率略有升高，稳定在60%左右，沉淀池出水COD逐渐降低至60 mg ·L-1左右; 第Ⅲ阶段进一步缩短沉淀池HRT至1.0 h，对应厌氧区HRT缩短至7.11 h，逐渐调整进水COD浓度至1 050 mg ·L-1，厌氧区COD去除率经历短暂波动后又恢复至先前较高水平，出水COD浓度在135 mg ·L-1左右. 当沉淀时间缩短至1.0 h时[此时沉淀池的表面负荷达到1.4 m3 ·(m2 ·h)-1]，大量的絮状污泥被淘洗出系统，好氧区内生物量在短期内大量减少，但同时，反应器内的颗粒污泥不断生长，生物量增加，对底物的去除率提高并维持在60%以上; 第Ⅳ阶段沉降时间为0.75 h、 好氧区COD容积负荷为2.0 kg ·(m3 ·d)-1，经过一个月的运行，好氧段的COD去除率稳定在70%以上，出水浓度稳定在40 mg ·L-1以下，而整个系统的COD 总去除率达90%以上. 可见，实现污泥颗粒化之后，系统COD的去除率越来越稳定，表明污泥颗粒化反应器具有较好的处理效能.
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