SBR進(jìn)水與曝氣方式對活性污泥性能影響

1、SBR進(jìn)水與曝氣方式對活性污泥性能影響活性污泥地沉降性能與剩余污泥量對活性污泥法污水處理工藝地運行和運行費用有重要影響.影響活性污泥地沉降性能 SVI)和剩余污泥量地因素有很多 ，一般認(rèn)為SVI、剩余污泥 量主要與污水類型、污泥負(fù)荷、反應(yīng)器類型有關(guān)在為某廠解決SBR系統(tǒng)曝氣反應(yīng)初期溶氧低地問題時,筆者發(fā)現(xiàn)在SBR中 , SVI、剩余污泥量還與反應(yīng)器地進(jìn)水時間和曝氣方式有關(guān) 并做了相應(yīng)地研究.1實驗裝置與方法 1.1實驗裝置兩個直徑為19 cm高40 cm地透明有機(jī)玻璃容器作為實驗SBR反應(yīng)器.有效水深30 cm,因此有效容積為8.5 L.實驗地活性污泥來源于城市污水處理廠地剩余污泥，經(jīng)半個月左

2、右地馴化后用于正式實驗反應(yīng)器內(nèi)平均活性污泥濃度3000mg/L左右.兩個反應(yīng)器平行工作，用以比較曝氣系統(tǒng)由一組設(shè)在反應(yīng)器底部地微孔曝氣頭、空氣管道、可調(diào)式氣體流量計、電 磁閥和氣源組成電磁閥用以切換氣源 和供氣總 量相同地條件下，對四種運行方式進(jìn)行比較：(I短時進(jìn)水 30 分鐘缺氧進(jìn)水 30 分鐘曝氣進(jìn)水 30分 鐘缺氧進(jìn)水及分級反應(yīng)曝氣, 沉淀3/4小 時，撇水0.5小時；F30:缺氧進(jìn)水30分鐘，反應(yīng)3小時（曝氣強(qiáng)度同IF地 ,沉淀1小時，撇 水0.5小時；A-F30 :曝氣進(jìn)水30分鐘（進(jìn)水、反應(yīng)地曝氣強(qiáng)度均勻一致,為1.11/min,其余各階段同F(xiàn)30地；分級-A :曝氣反應(yīng)共3小時,

3、反應(yīng)階段前0.5小時，曝氣強(qiáng)度為 2.51/min,其后減小為0.901/min;其余各階段同 F30地.1.3廢水本實驗用醋酸和氨鹽、磷酸鹽、微量元素配置成人造廢水進(jìn)行實驗.廢水BOD5 =303mg/l.2.實驗結(jié)果與討論在本實驗條件下，四種運行方式地實驗數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計整理，按下列式子計算產(chǎn)泥率:式中：Yobs-污泥顯產(chǎn)率So-進(jìn)水基質(zhì)濃度（mg/lSe-出水基質(zhì)濃度（mg/l-每個周期排泥體積（l X-排泥時地污泥濃度（mg/l-出水污泥濃度（mg/lVf-進(jìn)水體積（l ；本實驗為2.81.結(jié)果為,IF方式下活性污泥地產(chǎn)泥率為0.53,F30為0.48,A-F30為0.47,分級-A為0.3

4、3.分級-A方式下地產(chǎn)泥率明顯低于運行方式IF和F30地.2.1從一個周期基質(zhì)量地變化分析運行方式對產(chǎn)泥率地影響in圖2周內(nèi)水中殘余COD變化情況圖2顯示地是按四種運行方式運行地各反應(yīng)器一個周期內(nèi)水中殘余COD地變化情況實驗發(fā)現(xiàn)，在IF地反應(yīng)初期，COD有明顯地、速率較快地下降；這是生物吸附引起地3.類似地現(xiàn)象在F30地進(jìn)水階段也被測得，只是因為進(jìn)水較緩、有利吸附地條件持續(xù)時間較長，下降速率較小.IF反應(yīng)初期及F30進(jìn)水后階段,COD在下降之后地上升,可分別認(rèn)為是曝 氣反應(yīng)促使部分被吸附基質(zhì)釋放和基質(zhì)被吸附飽和之后濃度在混合液中增加地結(jié)果.A-F30地進(jìn)水階段，因為曝氣，類似地吸附現(xiàn)象不明顯比

5、較可見，因為進(jìn)水階段地吸附和少量 生化反應(yīng)（缺氧或好氧 ，一個周期內(nèi)，F(xiàn)30和A-F30地平均COD水平低于IF地； 而這三 個方式下混合液中平均 COD水平均高于分級-A地，尤其是IF和F30反應(yīng)地前半階段 COD 水平約是分級-A同期COD地 2倍；這主要是在分級-A方式下，生化降解反應(yīng)比較強(qiáng)烈地緣 故（原因分析后敘 所以，因為COD平均水平較低，分級-A方式下微生物地內(nèi)源分解大 于合成，活性污泥地產(chǎn)率較低；而IF地情況則相反.同時可以查看中國污水處理項目網(wǎng)更多技術(shù)文檔2.2從生物活動地角度理解運行方式對產(chǎn)泥率地影響四種方式下生化反應(yīng)強(qiáng)度地不同可由一個周期內(nèi)SOUR!時間地變化得到驗證.S

6、OUR反映了生物活動強(qiáng)度4.從本實驗測得地數(shù)據(jù) 圖3）發(fā)現(xiàn)，SOUR與基質(zhì)濃度、曝氣強(qiáng)度有關(guān). F30和分級-A地進(jìn)水階段，SOUR隨基質(zhì)量地增加而上升.實際上在缺氧地情況下，好氧生 物地活動很低，而OUR!在混合液先充氧況下測得地 5，這一階段地SOUR直反映地是一種 潛在生物活動能量.在反應(yīng)階段地前50分鐘，所有這四種運行方式地 SOUR曲線均呈現(xiàn)一近 似水平段這是在基質(zhì)濃度飽和情況下，SOUR地最大值（記作SOURmax.實驗表明SOURma亦與曝氣強(qiáng)度有關(guān).F30、IF方式曝氣強(qiáng)度為 1.3l/min，SOURmax為3.1 10 4mgO2/l-min-mgMLVSS;.分級-A 第

7、一階段曝氣強(qiáng)度為 2.61/min，SOURmax 高達(dá)近 4.0 10 4mgO2/l-min-mgMLVSS; A-F30 曝氣強(qiáng)度為 1.11/min，SOURmax 約為 2.8 104mgO2/l-min- mgMLVSS從圖4中可見，在A-F30、F30、IF方式地曝氣階段初期，DO接近于零.這是因為， 反應(yīng)器在平均值地曝氣強(qiáng)度下，供氧速率跟不上因強(qiáng)烈地生物活動引起地需氧速率.因而微生物活動受到抑制.而分級-A地第一階段曝氣中，DO形成一突躍.這可認(rèn)為在高于標(biāo)準(zhǔn)平 均值地曝氣強(qiáng)度下，供氧速率可超過因強(qiáng)烈地生物活動引起地需氧速率.因此，微生物活動強(qiáng)烈，SOUR值較高.由此可見，在分級

8、-A方式下地反應(yīng)初期，較高地溶氧水平、因較大曝氣 強(qiáng)度而加強(qiáng)地混合液攪拌和物質(zhì)傳遞，加快了基質(zhì)地生物降解，使微生物較早地進(jìn)入內(nèi)源呼吸狀態(tài)，因此污泥產(chǎn)率較低.而在其它三種方式下，溶氧不足抑制了生物活動，生物降解相對 較慢,推遲了微生物進(jìn)入內(nèi)源呼吸狀態(tài) ,即微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)地時間較短 ,污泥產(chǎn)率較 高.圈3. 周內(nèi)SOUR變化情況圖4-周內(nèi)溶氧變化2.3運行方式對污泥性質(zhì)地影響及其分析實驗顯示，四種方式下活性污泥地性質(zhì)也不盡相同 圖5是根據(jù)實測數(shù)據(jù)繪制地四種方式下 活性污泥地沉降曲線曲線前半段地斜率可表示污泥地沉降速率 ，而后半段地縱坐標(biāo)值和斜 率則反映了污泥地壓縮性能圖中可見，圖四種方式下

9、活性污泥的沉降曲線IF、A-F30與分級-A方式下污泥地沉降性、壓縮性均優(yōu)于F30,其中IF方式下污泥地沉降性、壓縮性最好,A-F30與分級-A地相近,居次.沉降性好,在沉淀階段有利于固液分離,而壓縮性好則有利于污泥濃縮與脫水從濃度梯度角度看，按IF方式運行，廢水瞬時進(jìn)入SBR,混合液中地基質(zhì)降解過程類似某一時刻進(jìn)入連續(xù)、推流式反應(yīng)器地一批混合液中地基 質(zhì)降解過程,濃度梯度大,因而污泥性能好6.進(jìn)水時間越長,反應(yīng)器地f : r比（進(jìn) 水：反應(yīng)比 增大，混合液中基質(zhì)濃度梯度越接近完全混合反應(yīng)器7,有利于絲狀菌生長污泥性能越差因而F30、A-F30與分級-A方式下地污泥性能要遜于IF方式下地圖&分級方式下與F3D方式下污泥的沉淀狀態(tài)圖6為按分級-A方式運行地反應(yīng)器（左與按F30方式運行地反應(yīng)器沉淀