污水生物处理中的好氧颗粒污泥技术

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年07期   作者:孙琳
[导读] 随着生态环保理念的不断增强,好氧颗粒污泥技术处理污水起到了很好的作用,其具有良好的沉淀性能,能给较高的降解高浓度的有机废水,因此本文结合多年工作实践,阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
        摘要:随着生态环保理念的不断增强,好氧颗粒污泥技术处理污水起到了很好的作用,其具有良好的沉淀性能,能给较高的降解高浓度的有机废水,因此本文结合多年工作实践,阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
        关键词:污水处理;好氧颗粒污泥;污泥
        引言
        随着社会环保理念的不断融入,生物处理工艺成为环保工作的重要手段。中国人口基数比较大,尤其是随着城镇化建设步伐的加快,我国废水排水量逐年增加,如何利用生物技术降解去除废水中的有机物成为污水处理的关键技术。污水生物处理法就是利用微生物代谢活动,将废水中不同形态的有机污染物进行分解,以此达到净化废水的过程。好氧颗粒污泥技术属于新型污水处理技术,其在污水处理中具有广泛的应用价值,现结合多年工作经验,阐述好氧颗粒污泥技术在污水生物处理中的应用。
        一、好氧颗粒污泥技术的概述
        好氧颗粒污泥就是一种特殊的生物膜形式,与传统的絮状污泥不同,好氧颗粒污泥技术具有结构性紧密、呈现规则球形以及沉降性能突出的优点。通过研究其微生物结构主要为:(1)颗粒形态。好氧颗粒污泥的颗粒一般为浅黄色或橙 黄;(2)颗粒比重与沉降性能。根据研究表明好氧颗粒比重如果在1.004-1.065之间,含水率小于98%,那么其就会提高污水污泥的浓度,减少剩余污泥外排量。
        虽然好氧颗粒污泥技术在反应器内长期运行会出现解体现象,从而制约其稳定性,结合研究表明影响好氧颗粒污泥技术稳定性的因素主要包括:一是丝状郡的过度生长。丝状细菌的存在是污泥颗粒的重要组成元素,其起着骨架的作用,可以说是造粒的重要因素。但是如果丝状菌生长过度就会导致好氧颗粒的污水处理能力下降、出水SS浓度增加等缺陷。二是有机负荷。有机负荷是污水的营养物质,其对于污泥生长状况以及颗粒细菌群落的变化会产生直接影响,研究表明负荷过低,微生物生长就缓慢,负荷过高就会导致大量丝状菌大量生长,影响反应器运行状态的稳定性;三是金属离子。金属离子是微生物生长的关键元素,其可以促进微生物的快速增长,因此不同种类的金属离子必然会对好氧颗粒污泥处理产生影响。
        二、好氧颗粒污泥技术在污水处理中的实验分析
        1,试验概述
        为了分析好氧颗粒污泥技术在污水处理中的效果,本文以选取某城市污水处理厂的污水作为试验用水,采用SBR反应器作为试验仪器,其总体积为5L,有效容积4L。试验步骤严格按照相关的规定要求进行操作。
        2.结果与讨论
        2.1好氧颗粒污泥的形成
        在本次试验中采取相机观察反应器中污泥颗粒的进化过程,通过观察好氧颗粒污泥进化主要分为三个阶段:第一阶段为运行的初期阶段(1-7天)的时候,其各项指标出现下降,例如p(MLSS)、SV 急剧下降,这是因为在反应器沉淀的时间比较短,大量的污泥被冲出,只有沉淀性能好的污泥被保存下来;好氧颗粒污泥形成期,(第 8~15 天),通过采取调控措施,达到反应器内好氧污泥颗粒化;第三阶段是好氧颗粒污泥形成期,为了提高新生污泥量有利于颗粒污泥的更新,同时改善系统除磷性能,从排泥阀排除部分老龄化污泥. 排泥之后p(MLSS)、SV 逐步上升,最终恢复到稳定期水平。
        2.2好氧颗粒污泥对污水的处理性能
        (1)好氧颗粒污泥对污水有机物的去除效果。有机物是污水中的主要成分之一,有机物的存在会对周围环境造成影响,因此利用好氧颗粒污泥技术处理有机物是关键目的之一。通过对本次试验的调查分析,好氧颗粒污泥在与污水发生变化后的20min内,污水有机物的去除率达到了89.76%,当进水2h后,去除效果基本达到稳定状态,去除率维持在98%以上。通过观察整个反应过程,在好氧颗粒污泥处理污水的开始阶段时有机物的浓度出现了短暂的上升趋势,其主要是由于在污水系统刚接触污泥期间,由于微生物种群有个适应过程造成的,例如在开始阶段由于菌种数量比较少,因此其处理有机物的能力比较低,虽然时间的增长,菌种对污水有了适应过程,同时培育的菌种数量也增加了,因此其对有机物的去除能力也就上升。
        (2)CODcr去除效果
        如图 1所示,在运行90d过程中,COD Cr 去除率平均维持在90%左右,尽管进水p(COD Cr )从低至75-200mg∕L到高达600 ~ 1000 mg∕L,出水均可维持在相对稳定的低水平(20~40 mg∕L),满足GB18918—2002一级A标准.
       
       
        图1:CODCr去除效果
        (3)好氧颗粒污泥对NH3-N的去除
        通过对好氧颗粒污泥处理过程的分析,在好氧颗粒培养的过程中,NH3-N的前期培育波动比较大,第二个月的虽然有所缓解,但是其也存在波动,当培育到低个月的时候情况基本稳定了,NH3-N去除率达到98%以上。分析原因主要是由于在NH3-N去除期间,需氧的反应发生在颗粒的外部,而厌氧过程则发生在颗粒内部,因此其必然会存在时间的问题。
        (4)对总磷的去除
        本实验采用磷酸二氢钾和磷酸氢二钾配制等磷酸盐作为磷源,用系统对总磷的去除率来表征系统对磷的去除效果。由图可见,在反应器运行的前期,系统对总磷的效果很好。分析原因,在运行初期,反应器中好氧条件下,微生物中的部分聚磷菌好氧吸磷,并且在反应器运行初期,反应器出水Ss较高,伴随着部分污泥排出反应器。随着反应器运行时间的延长,好氧颗粒污泥逐渐形成,系统对总磷的去除率逐渐下降。但随着颗粒污泥的不断长大,反应器中好氧颗粒中逐渐聚集了反硝化聚磷菌,而且对于较大颗粒泥内部也形成了厌氧缺氧环境,这有易于聚磷菌除磷,随后总磷的去除率逐渐升高,但是随着反应器中颗粒污泥逐渐成熟,出水中SS也逐渐降低,系统的排泥量较少,反应器中聚磷菌也逐渐趋于饱和。因此,在反应器运行后期,系统对总磷的去除率最终稳定在67%左右。
       
        好氧颗粒污泥对总磷的去除效果
       
        总之,作为新兴的废水处理技术,好氧颗粒污泥具备紧凑的结构、良好的沉降性能、丰富的微生物相以及高生物停留量等优点,可以在一定程度上弥补传统活性污泥法的缺陷。
        参考文献:
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        2.姚源 ,竺建荣,唐敏,陈刚才,黄健盛,陈婷婷,廖伟伶,好氧颗粒污泥技术处理乡镇污水应用[J].环境科学研究2018(02):380-382
        3.赵月来,城市污水处理厂好氧污泥颗粒化关键技术研究[D]. 山东大学 2019
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