SBR進(jìn)水與曝氣方式對(duì)活性污泥性能影響

1、SBR進(jìn)水與曝氣方式對(duì)活性污泥性能影響活性污泥地沉降性能與剩余污泥量對(duì)活性污泥法污水處理工藝地運(yùn)行和運(yùn)行費(fèi)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(wèn)題時(shí),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(shí)間和曝氣方式有關(guān) 并做了相應(yīng)地研究.1實(shí)驗(yàn)裝置與方法 1.1實(shí)驗(yàn)裝置兩個(gè)直徑為19 cm高40 cm地透明有機(jī)玻璃容器作為實(shí)驗(yàn)SBR反應(yīng)器.有效水深30 cm,因此有效容積為8.5 L.實(shí)驗(yàn)地活性污泥來(lái)源于城市污水處理廠地剩余污泥，經(jīng)半個(gè)月左

2、右地馴化后用于正式實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器內(nèi)平均活性污泥濃度3000mg/L左右.兩個(gè)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(jì)、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(duì)四種運(yùn)行方式進(jìn)行比較：(I短時(shí)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(jí)反應(yīng)曝氣, 沉淀3/4小 時(shí)，撇水0.5小時(shí)；F30:缺氧進(jìn)水30分鐘，反應(yīng)3小時(shí)（曝氣強(qiáng)度同IF地 ,沉淀1小時(shí)，撇 水0.5小時(shí)；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(jí)-A :曝氣反應(yīng)共3小時(shí),

3、反應(yīng)階段前0.5小時(shí)，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(shí)驗(yàn)用醋酸和氨鹽、磷酸鹽、微量元素配置成人造廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn).廢水BOD5 =303mg/l.2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論在本實(shí)驗(yàn)條件下，四種運(yùn)行方式地實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)整理，按下列式子計(jì)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(gè)周期排泥體積（l X-排泥時(shí)地污泥濃度（mg/l-出水污泥濃度（mg/lVf-進(jìn)水體積（l ；本實(shí)驗(yàn)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(jí)-A為0.3

4、3.分級(jí)-A方式下地產(chǎn)泥率明顯低于運(yùn)行方式IF和F30地.2.1從一個(gè)周期基質(zhì)量地變化分析運(yùn)行方式對(duì)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(yùn)行方式運(yùn)行地各反應(yīng)器一個(gè)周期內(nèi)水中殘余COD地變化情況實(shí)驗(yàn)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(cè)得，只是因?yàn)檫M(jìn)水較緩、有利吸附地條件持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，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?yàn)槠貧?，類似地吸附現(xiàn)象不明顯比

5、較可見，因?yàn)檫M(jìn)水階段地吸附和少量 生化反應(yīng)（缺氧或好氧 ，一個(gè)周期內(nèi)，F(xiàn)30和A-F30地平均COD水平低于IF地； 而這三 個(gè)方式下混合液中平均 COD水平均高于分級(jí)-A地，尤其是IF和F30反應(yīng)地前半階段 COD 水平約是分級(jí)-A同期COD地 2倍；這主要是在分級(jí)-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?yàn)镃OD平均水平較低，分級(jí)-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(shí)可以查看中國(guó)污水處理項(xiàng)目網(wǎng)更多技術(shù)文檔2.2從生物活動(dòng)地角度理解運(yùn)行方式對(duì)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(gè)周期內(nèi)SOUR!時(shí)間地變化得到驗(yàn)證.S

6、OUR反映了生物活動(dòng)強(qiáng)度4.從本實(shí)驗(yàn)測(cè)得地?cái)?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(jí)-A地進(jìn)水階段，SOUR隨基質(zhì)量地增加而上升.實(shí)際上在缺氧地情況下，好氧生 物地活動(dòng)很低，而OUR!在混合液先充氧況下測(cè)得地 5，這一階段地SOUR直反映地是一種 潛在生物活動(dòng)能量.在反應(yīng)階段地前50分鐘，所有這四種運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(jí)-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?yàn)椋?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(dòng)引起地需氧速率.因而微生物活動(dòng)受到抑制.而分級(jí)-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(guò)因強(qiáng)烈地生物活動(dòng)引起地需氧速率.因此，微生物活動(dòng)強(qiáng)烈，SOUR值較高.由此可見，在分級(jí)

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(dòng)，生物降解相對(duì) 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(shí)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(yùn)行方式對(duì)污泥性質(zhì)地影響及其分析實(shí)驗(yàn)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(shí)測(cè)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(jí)-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(jí)-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(yùn)行，廢水瞬時(shí)進(jìn)入SBR,混合液中地基質(zhì)降解過(guò)程類似某一時(shí)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(guò)程,濃度梯度大,因而污泥性能好6.進(jìn)水時(shí)間越長(zhǎng),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(zhǎng)污泥性能越差因而F30、A-F30與分級(jí)-A方式下地污泥性能要遜于IF方式下地圖&分級(jí)方式下與F3D方式下污泥的沉淀狀態(tài)圖6為按分級(jí)-A方式運(yùn)行地反應(yīng)器（左與按F30方式運(yùn)行地反應(yīng)器沉淀