生活污水兼性生化影響因素分析

第23卷第3期華中科技大學(xué)學(xué)報(城市科學(xué)版)Vol 23 NO. 32006年9月J. of HUST, (Urban Science EditionSep.2006生活污水兼性生化影響因素分析管向偉1章北平1李強任擁政1劉禮祥1(1.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430074)摘要;在常溫條件下采用兼性生化處理生活污水,通過(guò)正交試驗獲取兼性生化降解有機物的影響因素.研究表明,COD去除率與HRT,MLSS和進(jìn)水有機物濃度有關(guān),MLSS的影響非常顯著(zhù).過(guò)高或過(guò)低的MLSS、進(jìn)水有機物濃度和HRT都會(huì )降低COD去除率.在本正交試驗中得出最優(yōu)水平:MISS為5500mg/L,進(jìn)水有機物濃度為260mg/L,HRT為8h,此時(shí)COD去除率可達72.5%關(guān)鍵詞:生活污水;兼性生化;混合液懸浮固體濃度;水力停留時(shí)間;有機物中圖分類(lèi)號:X703文獻標識碼:A文章編號:1672-7037(2006)03-0032-04兼性生化工藝是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種廢水合攪拌器一臺,轉速8rpm;沉淀區設在生化反生物處理技術(shù),以無(wú)能耗或低能耗(只需對污水應區左右兩側,單側沉淀區平面尺寸為95mm×作提升)、污泥產(chǎn)量低(僅為好氧法的1/3左右)等200mm,高度530mm,有效容積9.7L;出水槽優(yōu)點(diǎn)2,在水產(chǎn)、化工、紡織和皂素等高濃度難降平面尺寸為50mm×200mm解有機廢水處理方面有一定的關(guān)注和應用6,1.2試驗水質(zhì)但在生活污水處理方面的文獻很少.本試驗研究本試驗用水取自華中科技大學(xué)東校區湖溪河在常溫下處理生活污水,通過(guò)正交試驗獲取兼性畔住宅區生活污水,試驗處理規模為53.6L/d生化降解有機物的影響因素160.8L/d(表1)表1試驗用水水質(zhì)1試驗裝置及方法項目 COD BOD SS NH2 N TN TP pH值范100~30080~150100~20025~3530-402~46.5~7.51.I試驗裝置1.3試驗方法試驗裝置如圖1,高位水箱尺寸為600mm×a.培養馴化.試驗研究在實(shí)驗室常溫下進(jìn)行,600mm×600mm,有效容積198L.內裝有浮球用武漢動(dòng)物園公廁污水處理小試的兼性污泥和閥.兼性生化反應器由生化反應區和沉淀區兩部厭氧污泥作為接種污泥,一次性投入7L.到兼性分組成,其中生化反應區表面尺寸為200mm×生化反應器中.啟動(dòng)初始階段,HRT=16h,向反490mm,高度780mm,有效容積26.8L,內設組應器中投加適量化糞池污水與城市生活污水以保證細菌生長(cháng)所需的營(yíng)養,低速攪拌48h.重復上述操作,待活性污泥適應原水后加大進(jìn)水量,系統7的負荷逐漸增加,接種的污泥菌種逐步適應水質(zhì)、水量的變化而獲得馴化,最后開(kāi)始連續進(jìn)水.培養區區期間觀(guān)察各個(gè)階段的生物相,并對進(jìn)出水的COD進(jìn)行測定,當污水中COD去除率達到50%左右1高水位箱2進(jìn)水管3低速攪拌器《互時(shí),系統啟動(dòng)完成.此時(shí)生物絮體呈黑褐色,絮凝4排泥管5出水管6鋼制反應器7出水堰8排氣孔9污泥回流孔[污泥區和沉淀性能良好,SV%為40%b.試驗過(guò)程.將生活污水沉淀30min后,經(jīng)圖1試驗裝置示意過(guò)預處理(格網(wǎng))后取上清液泵入高位水箱,通過(guò)收稿日期:2005-11-09第3期管向偉等:生活污水兼性生化影響因素分析計量設備投入兼性生化反應器中.利用兼性微生表4方差分析物的攝取、代謝與利用,高效去除污水中的COD方差來(lái)源偏差平方和自由度均方F比顯著(zhù)性BOD3及SS,其出水經(jīng)過(guò)后續處理達標后排放.由HRT/h330.309165.1552.870相關(guān)的研究得知,在常溫下,溫度對兼性生化反ILSS/mg·L-1683.7092341.8545.940*應的影響較小.根據單因素試驗結果,確定試驗以ODx/mg·L132.596266.2981.152*反應區的水力停留時(shí)間(HRT)、混合液懸浮固體115.096257.5481261.718濃度(MLSS)和進(jìn)水有機物濃度(CODa)為因素,進(jìn)行正交試驗(表2).試驗過(guò)程中,HRT通過(guò)進(jìn)水流量來(lái)控制,進(jìn)水有機物濃度可以通過(guò)投加適量葡萄糖或稀釋的方法來(lái)調配,MSS通過(guò)定量80AA、N◆本試駿中極差R>R>R排泥來(lái)控制.試驗目的主要是在常溫下考察反應B, Cr C, C)2效應曲線(xiàn)器的進(jìn)水有機物濃度、HRT及污泥濃度對有機物極差分析可知處理效果的影響當反應器運行穩定后開(kāi)始記錄R,則各因素對去除率影響作用為B>A>C>實(shí)驗數據,試驗期間每天測定進(jìn)出水的指標D,即MLSS的影響最大,試驗誤差影響最小,進(jìn)表2因素水平水有機物濃度次之.由圖2可知最佳水平搭配為因素水平HRTA1BC2,即HRT=8h,MLSS/h/mgL/mg.LCODer=180 mg/L進(jìn)行方差分析得知,因F.10=3.110,Fa.m=100水平270001804.460,F10HRT>進(jìn)水有機物濃度,其中物的正常攝取、代謝和利用,一些有機物不經(jīng)微生MLSS的影響是非常顯著(zhù)的物代謝就流出反應器影響出水水質(zhì)b.本試驗的最佳水平搭配為HRT為8hMISS為5500mg/L,進(jìn)水濃度為180mg/Lc.COD去除率與HRT、MLSS和進(jìn)水有機8060物濃度有關(guān),較高或較低的MLSS、進(jìn)水有機物濃40▲MLSs度和HRT都不利于有機物去除,當進(jìn)水有機物cOD去除率10203040500濃度在160ng/L以上時(shí),HRT和MLSs分別為8h和5500mg/L時(shí),COD去除率可達72.5%圖4MLSS與COD去除率關(guān)系2.3HRT對COD去除效果的影響在一定條件下,微生物對有機物的降解速度1]楊伯起,俞偉波,常規廢水生物處理方法優(yōu)缺點(diǎn)比取決于微生物與其接觸的時(shí)間.在實(shí)際工程中,常較及生物處理技術(shù)的新進(jìn)展[J].環(huán)境保護,1998,通過(guò)改變進(jìn)水水量來(lái)調整停留時(shí)間.本研究將兼(10):43-44性生化過(guò)程控制在4~12h,由圖5可見(jiàn),在兼性21文一波,發(fā)展適合中國國情的城市污水處理技術(shù)生化反應器中停留時(shí)間對兼性生化反應的影響較].環(huán)境保護,199,(5):26-27小,盡管HRT為8h時(shí)(OD平均去除率最高,但[3]牛櫻,陳季華兼氧一好氧工藝處理高濃度化工當HRT下降到4h時(shí),COD平均去除率僅從廢水[].工業(yè)水處理,2000,20(8):8-10[4]楊群,章北平,李敏.水產(chǎn)品保鮮廢水回用的兼60.96%下降到4.19%.當HRT為12h時(shí)性生化工藝研究[冂.華中科技大學(xué)學(xué)報(城市科學(xué)COD平均去除率為54.43%.在試驗中,隨著(zhù)進(jìn)版),2004,21(3):39-50水量的增大,水力負荷的升高,HRT逐漸縮短,導5]奚旦立,陳季華,劉振鴻.兼氧技術(shù)一有機廢水處理的致反應器中的水流流速加大,污水與混合液的混新方法[].中國紡織大學(xué)學(xué)報,1997,23(4):52-57合加強,并使得污泥和有機物能充分混合和接觸,〖6]劉禮祥,解清杰,吳曉輝,等.水解-激波厭氧一好改善了反應器中的水力條件.但當HRT縮短至4氧工藝處理皂素廢水研究[].化學(xué)與生物工程,h時(shí),因水力負荷過(guò)高而導致去除率下降,因此延長(cháng)HRT,有利于提高去除效果但HRT過(guò)長(cháng),導[7]解清杰,隱吸雙噴厭氧生化傳質(zhì)規律[D]武漢:武漢城市建設學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院,1999第3期管向偉等:生活污水兼性生化影響因素分析Analysis on Affecting Factors of Domestic Sewage Degradationby Facultative Biochemical ProcessGUAN Xiang-wei ZHANG Bei-ping' LI Qiang REN Yong-zheng LIU Li-xiang(1. School of Envir. Sci. &. Tech. HUST, Wuhan 430074, China)Abstract Facultative Biochemical Technology was used for domestic sewage treatment through a labscale experiment under room temperature condition. The result showed that the removal rates oorganic have something to do with influent water organic density. HRT, MLSS and MLSS are themost affecting factors. When there are too higher or too lower MLSS, influent water organic densityand HRT, the removal rates of organic will be reduced. In the lab-scale experiment, the optimizationver are MLSS=5 500 mg/L influent water organic density= 260 mg/L and HRT=8 h Based onthat the removal efficiency of COD is high up to 72.5%Key words: domestic sewage; facultative biochemical: MLSS; HRT; organic(上接第31頁(yè))b.復合材料時(shí)變可靠度指標與橫向強度衰減量ry of deterioration structures J. Journal of tI近似服從直線(xiàn)下降關(guān)系,有利于工程設計和評估Structureal Division. ASCE. 1975.101(1):295c忽略載荷的隨機性,往往得出偏于危險的310結果[5]貢金鑫,趙國藩.考慮抗力隨時(shí)間變化的結構可靠d.與離散點(diǎn)法相比,隨機過(guò)程法算得的結果度分析[J].建筑結構學(xué)報,1998,19(5):43-51.[6]秦權,楊小剛.退化結構時(shí)變可靠度分析「].清更能合理地反映樹(shù)脂基復合材料的時(shí)變可靠度華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,45(6):733-736參考文獻⑦]王紅霞,萬(wàn)怡灶.玻璃纖維增強光固化樹(shù)脂基復合材料吸濕性能研究[].玻璃鋼/復合材料,20051]周曉東,戴干策.玻璃纖維氈增強聚丙烯復合材料的(1):33-36濕熱穩定性[J].玻瑞鋼/復合材料,1999,(1):16-19Hasofer AM. Lind NC. Exact and invariant second2]黃再滿(mǎn).深水環(huán)境對復合材料吸濕和力學(xué)性能的影moment code format. J of Eng Mech, 1994.100響[冂].玻瑞鋼/復合材料,2000,(4):49(1):111-123]王莉莉,于運花抽油桿用CF/VE拉擠復合材料在[9]李桂青,李秋勝工程結構時(shí)變可靠度理論及應用鹽溶液中的老化機理[J].北京化工大學(xué)學(xué)報M].北京:科學(xué)出版社,20012004,31(2):31-3410]沃丁柱.復合材料大全[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版[4 Hiroyuki Kameda, Takeshi Koike. Reliability theoReliability Analysis of Polymer Composites ConsideringDegradation of StrengthMA Huai-bo CHEN Jian-giao WEI Jun-hong(1. School of Civil Eng. & Mechanics, HUST, Wuhan 430074, China)Abstract: As a result of the influence of moisture environments or other severe environments. themechanical properties of polymer composites will deteriorate with time and make the actual reliabilityof them lower than that of the pre-designed reliability. In this paper, a probabilistic analysis methodcomposite structures is presented. The discrete point method and the stochasticthod are used to calculate the structural reliability. Numerical examples show that thepresent method is simple and effective for evaluating and calculating the time-dependent reliability of