好氧顆粒污泥培養(yǎng)及其處理小區(qū)生活污水

時(shí)間：2008-06-12 來(lái)源：天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 作者：馬華繼,汪艷寧,熊振湖,王美麗,張強(qiáng),吳彥君

資料來(lái)源：天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院

摘　　要：在有機(jī)負(fù)荷1.0kgCOD₅/(kgMLSS·d)、沉淀時(shí)間3-25min和污泥最小沉降速率4.0-6.6m/h等條件下，培養(yǎng)出的好氧顆粒污泥。其直徑約1.5-3.0mm、SVI為30mL/g和沉降速率為32.67m/h；采用該好氧顆粒污泥處理不同濃度的模擬污水，結(jié)果表明：對(duì)于COD_Cr、TN和TP去除，進(jìn)水濃度為1200mg/L、20mg/L和4mg/L時(shí)，去除率為96.5%、90.0%和97.3%；在進(jìn)水濃度為1200mg/L、40mg/L和8mg/L時(shí)，去除率為90.2%、94.4%和96.0%；而進(jìn)水濃度為400mg/L、40mg/L和8mg/L時(shí)，去除率分別為84.8%、93.9%和95.0%。

Abstract：

關(guān) 鍵 字：好氧顆粒污泥（AGS）;培養(yǎng);沉降速率;小區(qū);生活污水;脫氮除磷

    實(shí)現(xiàn)小區(qū)污水的無(wú)害化和就地資源化，建立良好而健康的住區(qū)水環(huán)境系統(tǒng)是可持續(xù)生態(tài)住區(qū)的必然要求。目前，小區(qū)污水處理工藝主要有傳統(tǒng)工藝（包括以接觸氧化為主的生物膜法、以各種SBR工藝為主的活性污泥法和強(qiáng)化一級(jí)處理工藝等）和膜濾技術(shù)處理工藝（包括微濾、超濾為基礎(chǔ)的MBR工藝和納濾工藝）等。傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)由于工藝及其參數(shù)的選擇不合理等原因?qū)е鲁鏊�不達(dá)標(biāo)、作為再生利用水存在水質(zhì)和安全性問(wèn)題；而膜濾技術(shù)處理系統(tǒng)盡管處理效果好、出水水質(zhì)較穩(wěn)定、衛(wèi)生安全性較好，但是系統(tǒng)建設(shè)投資大以及存在膜污染等問(wèn)題而難以在短時(shí)間內(nèi)大規(guī)模的推廣[1]-[2]。因此，尋求一種比較完善而又經(jīng)濟(jì)高效的小區(qū)污水回用處理技術(shù)，具有重大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。

    好氧顆粒污泥技術(shù)是二十世紀(jì)90年代以來(lái)開(kāi)發(fā)的新技術(shù)。好氧顆粒污泥（AGS）具有生物量高及生物活性強(qiáng)、沉淀性能好等特點(diǎn)[3]。如果把好氧顆粒污泥技術(shù)引入小區(qū)生活污水處理領(lǐng)域，可望形成更為完善而又經(jīng)濟(jì)高效的小區(qū)污水處理與回用工藝系統(tǒng)。

    本文探索了好氧顆粒污泥的培養(yǎng)工藝，并利用培養(yǎng)出的好氧顆粒污泥處理不同濃度的模擬小區(qū)污水，在動(dòng)態(tài)條件下考察了好氧顆粒污泥對(duì)污水中COD_Cr、TN和TP的去除性能。

1 材料與方法

1.1 裝置與材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

    實(shí)驗(yàn)裝置由主反應(yīng)器、進(jìn)水系統(tǒng)、曝氣裝置、出水和排泥系統(tǒng)組成。有機(jī)玻璃反應(yīng)器尺寸為60×60×1100mm，有效容積3.6L，底部進(jìn)水、進(jìn)氣，上部出水，沿反應(yīng)器高度方向等距布置3個(gè)排水口或取樣口。進(jìn)水系統(tǒng)由儲(chǔ)水槽和進(jìn)水蠕動(dòng)泵組成。曝氣裝置由曝氣器和曝氣泵組成，曝氣器為燒結(jié)砂微孔曝氣器，置于主反應(yīng)器底部；曝氣泵為電磁式空氣壓縮泵，氣量根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)所需溶解氧調(diào)節(jié)。排水由電磁閥和微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制自動(dòng)進(jìn)行；排泥根據(jù)工藝需要由反應(yīng)器底部排除。進(jìn)水泵、曝氣泵的開(kāi)停運(yùn)行分別由另2個(gè)微電腦時(shí)控開(kāi)關(guān)控制。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

1 儲(chǔ)水槽；2 蠕動(dòng)泵；3 空氣壓縮機(jī)；4 反應(yīng)器；

5 曝氣器；6 好氧顆粒污泥;7 電磁閥；8 自控裝置；

1.1.2 模擬污水

    模擬污水采用葡萄糖碳源，COD_Cr濃度分別為400mg/L和1200mg/L；氮源采用NH₄Cl，TN濃度(進(jìn)水TN濃度與氨氮濃度相等)分別為20mg/L和40mg/L；磷源采用KH₂PO₄和Na₂HPO₄，二者以PO₄^3--P計(jì)的質(zhì)量比為1:1，TP濃度分別為4mg/L和8mg/L。模擬污水的成分如表1所示。

表1　模擬污水組成

1.1.3接種污泥：采用普通絮狀活性污泥，取自天津市某城市污水處理廠(chǎng)的曝氣池。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 ＡＧＳ培養(yǎng)

    反應(yīng)器接種量1.5L，將種泥提前3天曝氣培養(yǎng)，停止曝氣后靜置30min使其沉淀，取所需體積的沉淀污泥篩濾掉粗大雜物，然后接入反應(yīng)器，再注入模擬污水至正常水位。接種后用蠕動(dòng)泵進(jìn)水。采用葡萄糖為碳源的模擬污水，進(jìn)水中COD_Cr、氨氮和TP的濃度分別為1200 mg/L、40mg/L和8mg/L(其余組分見(jiàn)表１)。

    培養(yǎng)運(yùn)行以SBR模式操作，周期為4h，其中進(jìn)水5-10min，曝氣約3.5h；沉降時(shí)間由25min、15min、10min、7.5min、5min和3min逐步減少；排水時(shí)間1-3min，排水比0.33；水溫控制在室溫，pH控制在6.5-8.5。

采用電磁式空氣壓縮泵供氣，反應(yīng)器內(nèi)底部曝氣，以反應(yīng)器內(nèi)混合液DO濃度調(diào)節(jié)曝氣量。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括反應(yīng)器內(nèi)的泥水界面沉降速率、SV、DO、pH 、MLSS和鏡檢；進(jìn)水和出水的COD_Cr等。

1.2.2 AGS處理模擬污水運(yùn)行研究

    采用前期培養(yǎng)的好氧顆粒污泥，污泥量約占主反應(yīng)器容積的30%。裝置均以SBR方式運(yùn)行，排水比0.33，運(yùn)行周期為4h，SBR自控操作工況如表2所示。進(jìn)水COD_Cr、TN和TP的濃度第一個(gè)階段分別為1200mg/L、20mg/L和4mg/L，第二個(gè)階段分別調(diào)整為1200mg/L、40mg/L和8mg/L，第三階段分別調(diào)整為400mg/L、40mg/L和8mg/L。每個(gè)運(yùn)行階段開(kāi)始后每隔一定時(shí)間采集周期結(jié)束后的出水水樣檢測(cè)COD_Cr、TN、TP和pH值等項(xiàng)目，每個(gè)運(yùn)行階段運(yùn)行穩(wěn)定后選取一個(gè)周期，在曝氣停止后測(cè)定反應(yīng)器內(nèi)泥水界面沉降速率，在周期內(nèi)的不同時(shí)間采集反應(yīng)器內(nèi)水樣檢測(cè)COD_Cr、TN、TP和pH值等項(xiàng)目。

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