復合式生物池處理低溫污水試驗研究

王丹等:復合式生物池處理低溫污水試驗研究復合式生物池處理低溫污水試驗研究王丹,呂炳南,赫俊國,許春生哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090【摘要】為考察A/O復合式生物池對低溫生活污水的凈化效能。實(shí)驗室試驗和生產(chǎn)性試驗對啟動(dòng)期耐冷活性污泥的掛膜過(guò)程、生物膜的特性、以及穩定期處理系統的凈化效能進(jìn)行了研究?！娟P(guān)鍵詞】AO復合式生物池;低溫;凈化效能【中圖分類(lèi)號】T23【文獻標識碼】A【文章編號】1001-6864(2005)04-0129-03STUDY ON THE START-UP OF HYBRID BIO-REACTOR FOR THELOW TEMPERATURE WASTEWATERWANG Dan, LU Bing-nan, HE Jun-g0,Ⅺ U Chun-she嗎g(School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China)Abstract: This study examines the efficiency of A/0 hybrid bio-reactor(A/0-HBR)for contaminations removal in low temperature wastewater. The results of both laboratory and pilot scale experiments indicate that the A/0- HBR holds the capability of start-up quickly, and stable removal efficiencyKey words: A/O hybrid bio-reactor; low temperature; eficiency寒冷地區低溫條件下污水處理是目前水處理科學(xué)界和1材料和方法工程界的難點(diǎn),溫度對污水中有機污染物的降解污泥的結1.1試驗裝置構和沉降性能以及曝氣池中的充氧效率都起著(zhù)重要的影試驗采用AO復合式生物池裝置。該復合式生物池是響口。當水溫低于10℃時(shí)常規生化法中的微生物活性迅兼有活性污泥法和生物膜法優(yōu)勢的處理系統,具有適應性速降低,生化處理效果急劇下降。對這一狀況,各國學(xué)者、工強易于對原有活性污泥法進(jìn)行改造處理效果好、生物量程師們主要集中在工藝的改進(jìn)和耐冷菌群的馴化這兩個(gè)方大并能有效防止污泥膨脹傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)45同時(shí)考面進(jìn)行研究3。本文在確定MO復合式生物池( A/O Hybrid慮到脫氮的功能,反應池設計為缺氧好氧兩段實(shí)驗原水Bio- Reactor,A/O-HBR)的前提下對啟動(dòng)期耐冷活性污泥→水箱→MO復合式生物池→幅流式沉淀池。其中M/O復的掛膜過(guò)程、生物膜的特性、以及穩定期A(yíng)/O-HBR的凈化合式生物池從左至右分為6格,第12格為缺氧段,由攪拌效能進(jìn)行研究。器進(jìn)行泥水混和;第345、6格為好氧段,由曝氣泵進(jìn)行充[基金項目]黑龍江省科委205年重大科技攻關(guān)資助項目(CB5C02-02)損失較普通房屋減少,這時(shí)仍按照普通房屋確定采暖設備數(3)加強立法和執行監督,制定節能建筑施工規范及量,采暖設計不變即采暖設備供熱不變,就會(huì )打破室內供熱驗收標準。與失熱的平衡,室溫上升在升高的新的溫度下供熱與失熱建筑節能是一項綜合性的工作,它涉及建筑材料建筑平衡,這樣一來(lái),室溫高于人體舒適的溫度,室內熱環(huán)境不符設計、建筑構造建筑物理、建筑施工、暖通空調物業(yè)管理,合居住衛生的要求。為了緩解室內的過(guò)熱狀況,降低室溫,政策法規等諸多方面因此,做好建筑節能這項工作,需要不往往開(kāi)窗散熱,以致出現冬季“開(kāi)窗納涼”的怪現象,不但浪同專(zhuān)業(yè)、不同部門(mén)之間加強協(xié)作,共同努力,在建設項目進(jìn)行費能源,還會(huì )造成室溫不穩。的不同時(shí)期,從不同角度,依據不同準則對節能進(jìn)行研究,把4提高建筑節能工作的措施存在的問(wèn)題消化在萌芽階段。(1)改進(jìn)采暖收費制度,開(kāi)發(fā)研制用熱計量元件及調控系統,將采暖費與供熱掛鉤;[收稿日期]2006-05-22(2)制定實(shí)施節能建筑和新型建材的稅收優(yōu)惠政策,[作者簡(jiǎn)介]郭勇(1968-),男,哈爾濱人,高級建筑師,現從以此鼓勵節能建筑與新型建材的生產(chǎn)和使用;事建筑專(zhuān)業(yè)。130低溫建筑技術(shù)2006年第4期(總第11期)氧曝氣,并填充半軟性填料;沉淀池污泥和硝化液由回流泵將接種的污泥,在恒溫(10℃)培養箱內培養馴化至打回到缺氧段前端與進(jìn)水混合;剩余污泥外排。實(shí)驗室試驗COD去除率達85%后,此時(shí)的耐冷菌群是以動(dòng)膠桿菌屬、假和生產(chǎn)性試驗均采用該AO-HBR。其反應池主體部分設單胞桿菌屬、黃桿菌屬微球菌屬及產(chǎn)堿桿菌屬為主其特點(diǎn)計水力停留時(shí)間為35h有機負荷為20keOD/m3d是掛膜快速凈化效能高。對于實(shí)驗室試驗將培養好的由耐12試驗用水和分析方法冷菌群組成的活性污泥倒入反應池內,其污泥總體積約占反實(shí)驗室試驗用水為哈爾濱某大學(xué)家屬區檢查井內生活應池總容積的10%;而對于生產(chǎn)性試驗,在進(jìn)水前,將耐冷污水;生產(chǎn)性試驗是對哈爾濱某生活小區的污水進(jìn)行處理?；钚晕勰嗑鶆虻臑⒌教盍媳砻嫔?而后進(jìn)水,之后在第2、4、其原水的水質(zhì)及試驗分析方法如下表所示。6d再次向反映池投撒耐冷活性污泥。2結果與討論試驗所用填料為半軟性纖維填料。填料在反應池啟動(dòng)前2.1耐冷活性污泥的掛膜過(guò)程就已經(jīng)固定在反應池的好氧段(如圖1中第3~6格)。填料」耐冷活性污泥是指在低溫條件下具有較高活性的冷適固定后,在反應池中投加接種耐冷活性污泥,并開(kāi)始進(jìn)水啟應活性污泥。耐冷活性污泥培養采用接種培馴法。取哈爾動(dòng)。啟動(dòng)階段水力停留時(shí)間為8h各反應池投入運行以來(lái),濱市某污水處理廠(chǎng)污泥曝氣池污泥作為接種污泥,污泥表觀(guān)分別考察了載體表面生物膜生長(cháng)的狀況。微生物從附著(zhù)固定呈棕褐色沉降性能良好,且指示性生物種類(lèi)豐富。在載體表面到形成成熟的生物膜約需1個(gè)月的時(shí)間(如圖1)。原水水質(zhì)變化范圍及試驗分析方法表編號分析項目實(shí)驗室試驗原水水質(zhì)生產(chǎn)性試驗原水水質(zhì)分析方法或分析儀器CODcr314~336mg/L302~330mgL重鉻酸鉀法BO147-172mg/L稀釋接種法NH3-N32.85-47.29mg/L30.85~45.29mgL鈉試劑分光光度法362~5.02mgL371~529mgL過(guò)硫酸鉀氧化-氯化亞鍚還原分光光度法TOC73.21~8529mg/L69.39~87.52mgL日本島津TOC-Vm型分析儀重量法pH6.58.06.5~8.0WTW-340溶解氧測定儀溫度9~11℃7~10℃WTW-340溶解氧測定儀MISS重量法MLVSS重量法DOWrW-340溶解氧測定儀對于生產(chǎn)性試驗而言,掛膜過(guò)程則需要1個(gè)月的時(shí)間。簽在運行的第27d填料表面才突然固定上大量的棕褐色的生那物膜,其生物量達到1.17gg填料,此時(shí)好氧段COD去除率005101520253035為70%。到第40d,生物量為201gg填料,其中揮發(fā)性物質(zhì)運行時(shí)間占總物質(zhì)的82%,并且COD去除率達到79%,認為掛膜成功。與實(shí)驗室試驗相似,啟動(dòng)初期,填料上的生物膜量持續實(shí)驗室試驗·生產(chǎn)性試驗較少,突然間大量的生物膜上膜被固定,經(jīng)過(guò)3~5d的調整圖1生物膜量隨時(shí)間增長(cháng)變化過(guò)程后生物膜生長(cháng)成熟,掛膜過(guò)程結束。雖然生產(chǎn)性試驗的掛膜時(shí)間長(cháng),但在掛膜結束后,生物膜固定附著(zhù)量要高于實(shí)驗室對于實(shí)驗室試驗在運行的最初10d,填料上沒(méi)有固定試驗。這是因為,實(shí)驗室規模的反應池體積小構造簡(jiǎn)單、易上肉眼可見(jiàn)生物膜。從第1l起,部分填料表面開(kāi)始有一層于調整隨時(shí)調整運行參數,使之處于最佳的運行工況,且水奶白色、半透明、薄薄一層膜狀物質(zhì)生成,鏡檢觀(guān)察到菌膠力沖刷小,傳質(zhì)速度快,從而加速了掛膜。然而生產(chǎn)規模的團、絲狀菌。隨著(zhù)時(shí)間的推移膜狀物質(zhì)逐日增厚顏色逐漸試驗,因水量大,規模大,啟動(dòng)相對要慢但因其調節能力強變深。第16d,填料表面突然固定上大量棕褐色生物膜,其啟動(dòng)后,水力條件好,因此生物量反而要大。生物量達到1.29g/g填料,此時(shí)好氧段COD去除率為7%低溫條件下,快速掛膜的完成這得益于適宜的工況條件到第18d,生物量為1.88g{g填料,其中揮發(fā)性物質(zhì)占總物質(zhì)和耐冷菌群的冷適應機制。適宜的曝氣量(D0為3~4的80%,并且COD去除率達到80%認為掛膜成功折算后,mg/L)即保證了好氧段充足的氧分和污泥的均勻混合,若曝反應池中的生物總量為8956m/L,其中活性污泥量為213?氣量過(guò)大,不僅浪費能源更容易對填料產(chǎn)生沖刷剪力,不利mg/L,生物膜量6824mg/L。穩定2d后,啟動(dòng)階段完成。此時(shí)于附著(zhù)上的生物膜的固定。同時(shí)8h的水力停留時(shí)間保證生物膜密實(shí)緊湊,鏡檢觀(guān)察到大量鐘蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)、等枝蟲(chóng)。了活性污泥中的微生物可以通過(guò)增加個(gè)體數量等方式來(lái)補王丹等:復合式生物池處理低溫污水試驗研究131償因溫度變化所引起的個(gè)體代謝速率變化所帶來(lái)的總體底和固著(zhù)微生物的共同作用下,去除效果明顯增加,直至第物利用能力的變化。更為重要的是反應池中投加的耐冷菌20實(shí)驗室試驗)第40(生產(chǎn)性試驗)系統對COD和氨氮仍能夠在低溫條件下保持一定活性,使在載體上的附著(zhù)、固去除率達到82%和80%。但是在啟動(dòng)階段系統對Ss的去定過(guò)程快速完成。除效果一直低于30%,這與進(jìn)水Ss濃度較低有關(guān)進(jìn)水的22A/O復合式生物池啟動(dòng)階段的凈化效能SS在60~85mg/),更為重要的原因是水溫較低,耐冷活性?xún)艋苤饕磻?COD, sS、BOD3、TOC、氨氮、總磷的污泥的松散破碎絮體飄浮在沉淀池水面,使得出水懸浮物濃去除,BOD5的去除規律與COD同。最初5d,反應池采用悶度居高不下,出水洋濁這一狀況在啟動(dòng)結束時(shí)依然存在。曝方式,反應池不排水,因此凈化效能從第5d開(kāi)始計。如圖對比于實(shí)驗室試驗,生產(chǎn)性試驗開(kāi)始階段對各污染物去23所示:連續進(jìn)水后,隨著(zhù)污泥濃度的逐漸增加,COD、氨除率都維持在低水平,這是因為反應池中的生物量濃度較氮、TOC、總磷的去除效率持續穩步增長(cháng),但在啟動(dòng)第14d(實(shí)低,為投加的耐冷活性污泥僅為反應池容積的1~2%,需要驗室試驗)和第25(生產(chǎn)性試驗)時(shí),好氧段對有機污染物調整、培養一段時(shí)間,生物膜才成熟故其啟動(dòng)時(shí)間較長(cháng)。及營(yíng)養鹽的去除效突然變差隨后恢復。這是因為在掛膜結語(yǔ)前微生物分泌大量的粘性物質(zhì),為固定做準備,從而削弱了(1)試驗條件下培養的耐冷菌群是以動(dòng)膠桿菌屬、假對水中污染物的生物降解作用,掛膜成功后,在懸浮微生物單胞桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬及產(chǎn)堿桿菌屬為主,其特點(diǎn)是掛膜快速、凈化效能高。(2)在冬季低溫條件下,投加耐冷菌群活性污泥的Am好0復合式生物池具有啟動(dòng)快,掛膜迅速,處理效果穩定等優(yōu)點(diǎn)。在生產(chǎn)性試驗中,反映器的啟動(dòng)時(shí)間為40d。啟動(dòng)期結束時(shí),反應系統對COD、BOD、氨氮和總磷的去除率能達到80%以上,對于TOC的去除率也達到70%以上,可用于實(shí)際工程10(3)反應池在低溫條件下快速啟動(dòng)得益于適宜的工況510152025303540條件和耐冷菌群的冷適應機制,在低溫狀況下,仍能夠保持運行時(shí)間/d一定活性,具有較高的凈化效能- COD -+ SS氮氮參考文獻總碑一米一TC[1]周浩暉,桑軍強,王占生.低溫條件下陶粒濾池生物膜特性研圖2實(shí)驗室試驗對污染物去除率曲線(xiàn)究[門(mén)].環(huán)境工程.203,2(1):10-12[2]赫俊國,李建政,張金松,等.生物膜-活性污泥共生系統處理屠宰廢水的研究[].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,35(4)44-427[3]丁永偉,王琳等活性污泥和生物膜復合工藝的應用[門(mén)中哥茲國給水排水,2005,21(8):30-33[4] F Gebara. 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