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 Edition)Sep. 2006 .生活污水兼性生化影響因素分析管向偉’章北平1李強’任擁政劉禮祥'(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:MLSS為5500mg/L,進(jìn)水有機物濃度為260 mg/L.HRT為8 h,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80 rpm;沉淀區設在生化反生物處理技術(shù)1,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95 mmX作提升)、污泥產(chǎn)量低(僅為好氧法的1/3左右)等200 mm,高度530 mm,有效容積9. 7 L;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50mmX200mm.解有機廢水處理方面有一定的關(guān)注和應用[3~0]，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53.6 L/d~生化降解有機物的影響因素.160.8 L/d(表1).表1試驗用水水質(zhì)1試驗裝置及方法項目CODB0D:NH-N TN TP pH值范圍100~300 80~150 100~200 25~3530-40 2~4 6. 5~7.51.1試驗裝置1.3試驗方法試驗裝置如圖1,高位水箱尺寸為600mmXa.培養馴化.試驗研究在實(shí)驗室常溫下進(jìn)行，600 mmX 600 mm,有效容積198 L,內裝有浮球采用武漢動(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7 L到兼性分組成,其中生化反應區表面尺寸為200 mm x生化反應器中.啟動(dòng)初始階段,HRT=16 h,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1\2的負荷逐漸增加,接種的污泥菌種逐步適應水質(zhì)、5反水量的變化而獲得馴化,最后開(kāi)始連續進(jìn)水.培養設|期間觀(guān)察各個(gè)階段的生物相,并對進(jìn)出水的COD.區進(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9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鋼制反應器污泥區中國煤化工40%.7出水堰8排氣孔 9污泥回流孔4YHCNMHG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.作者簡(jiǎn)介:管向偉(1981-).男.碩士研究生;武漢.華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院(430074).基金項目:國家“十五”863課題基金資助項目(2003AA601110).第3期管向偉等:生活污水兼性生化影響因素分析●33●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BOD;及ss,其出水經(jīng)過(guò)后續處理達標后排放.由HRT/h330. 309 .165. 155 2. 870相關(guān)的研究叮得知,在常溫下,溫度對兼性生化反MLSS/mg●L-' 683. 709341. 8545. 940應的影響較小根據單因素試驗結果,確定試驗以CODx/mg●L-1 132. 596.66. 2981. 152 *115. 096 .反應區的水力停留時(shí)間(HRT)、混合液懸浮固體總和1 261.71濃度(MLSS)和進(jìn)水有機物濃度(COD,)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84020量葡萄糖或稀釋的方法來(lái)調配,MLSS通過(guò)定量gA, A, A,B，B,B, CC2C排泥來(lái)控制.試驗目的主要是在常溫下考察反應圖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,本試驗中極差Re> Rx> Rc處理效果的影響.當反應器運行穩定后,開(kāi)始記錄> Ro,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A.B.Cz,即HRT=8 h, MLSS= 5 500 mg/L,HRTMLSSCOD.r水平/H/mg●L-1COD,r= 180 mg/L.ABC進(jìn)行方差分析得知,因Fo.10=3. 110,Fo.os=水平184 0001004.460,Fo.1o HRT>進(jìn)水有機物濃度,其中物的正常攝取、代謝和利用,-些有機物不經(jīng)微生MLSS的影響是非常顯著(zhù)的.b.本試驗的最佳水平搭配為HRT為8 h,物代謝就流出反應器,影響出水水質(zhì).MLSS為5 500 mg/L,進(jìn)水濃度為180 mg/L.100c. COD去除率與HRT、MLSS和進(jìn)水有機50物濃度有關(guān),較高或較低的MLSS、進(jìn)水有機物濃-MLSS度和HRT都不利于有機物去除,當進(jìn)水有機物◆- COD420......30 、0濃度在160 mg/L以上時(shí),HRT和MLSS分別為i/d8h和5 500 mg/L時(shí),COD去除率可達72. 5%.圖4MLSS與COD去除率關(guān)系.參考文獻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4~12 h,由圖5可見(jiàn),在兼性[2]文一波.發(fā)展適合中國國情的城市污水處理技術(shù)[J].環(huán)境保護,1999,(5):26-27.生化反應器中停留時(shí)間對兼性生化反應的影響較牛櫻,陳季華.兼氧-好氧工藝處理高濃度化工小,盡管HRT為8h時(shí)COD平均去除率最高,但廢水[J].工業(yè)水處理,2000,20(8):8-10.當HRT下降到4h時(shí),COD平均去除率僅從[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44.19%.當HRT為12h時(shí)，性生化工藝研究[J].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)-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[J].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.水解一激波厭氧- -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[J].化學(xué)與生物工程,2004,(1):49-51.h時(shí)，因水力負荷過(guò)高而導致去除率下降,因此延中國煤化工生化傳質(zhì)規律[D].武漢:武長(cháng)HRT ,有利于提高去除效果.但HRT過(guò)長(cháng),導MYHCNMHG;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●35●Analysis on Affecting Factors of Domestic Sewage Degradationby Facultative Biochemical ProcessGUAN Xiang-weil 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 lab-scale experiment under room temperature condition. The result showed that the removal rates oforganic 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 optimizationlever are MLSS = 5500 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 the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): 295-c.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)間變化的結構可靠度分析[J].建筑結構學(xué)報,1998,19(5):43-51.d.與離散點(diǎn)法相比,隨機過(guò)程法算得的結果[6] 秦權,楊小剛.退化結構時(shí)變可靠度分析[J].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.[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[J].玻璃鋼/復合材料,2005，[1]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].玻璃鋼/復合材料,1999,(1):16- 19.[8Hasofer AM，Lind NC. Exact and invariant second[2]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]. J of Eng Mech, 1994.100響[J].玻璃鋼/復合材料,2000,(4):49-52.(1):111- 121.[3] 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，2001.2004，31(2):31-34.[10]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 theo-社,2000.Reliability Analysis of Polymer Composites ConsideringDegradation of StrengthMA Huai -bo' CHEN Jian-qiao' W EI 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 reliabilitg中國煤化工bilistic analysis methodfor deteriorating composite structures is presented.MHC N M H Ghod and the stochasticprocess method are used to calculate the structural reliability. Numerical examples show that the .present method is simple and effective for evaluating and calculating the time -dependent reliability ofcomposites.Key words: moisture absorption; polymer composites; time- dependent reliability