厭氧、好氧、厭氧／好氧交替狀態(tài)對活性污泥性質(zhì)的影響

傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝是常見的污水廢水處理方法,但該處理工藝會產(chǎn)生大量的剩余污泥,從而帶來剩余污泥處理和提高運行成本等后續(xù)問題在出水排放滿足達(dá)標(biāo)要求的條件下,通過某些工藝條件的選擇和控制,在廢水生物處理系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)剩余污泥的有效減量,充分減少污水廢水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體數(shù)量,是解決目前剩余污泥處理與處置難題的重要途徑[1-3]有研究表明,活性污泥經(jīng)過好氧和厭氧狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,可以降低污泥產(chǎn)率系數(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量[4-6]本實驗即是通過對厭氧好氧厭氧/好氧交替3種不同條件下活性污泥性質(zhì)的研究,對比分析3種條件下的活性污泥特性以及污泥各參數(shù)之間的關(guān)系,本研究結(jié)果可為通過好氧厭氧轉(zhuǎn)換實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量提供證據(jù)和支持,也為對該系統(tǒng)的有效調(diào)控提供依據(jù)1 材料與方法1.1 實驗裝置圓桶形反應(yīng)器3只,分別作為厭氧好氧厭氧/好氧交替3種反應(yīng)器,每只反應(yīng)器高675px直徑700px,有效容積為10L其中厭氧反應(yīng)器(1#反應(yīng)器)設(shè)置攪拌器;好氧反應(yīng)器(2#反應(yīng)器)設(shè)置曝氣系統(tǒng),采用微孔曝氣方式,并設(shè)有曝氣量控制閥門;厭氧/好氧交替反應(yīng)器(3#反應(yīng)器)同時設(shè)置攪拌裝置和曝氣系統(tǒng)實驗裝置示意圖見圖13個反應(yīng)器均采用序批式的運行方式:每個運行周期為24h進(jìn)水后:1#反應(yīng)器處于厭氧狀態(tài),啟動攪拌器,22h后停止攪拌,靜置沉淀2h后排出上清液,并重新進(jìn)水啟動下一個周期;2#反應(yīng)器為好氧狀態(tài),連續(xù)曝氣22h再靜置沉淀2h后排出上清液,并重新進(jìn)水啟動下一個周期;3#反應(yīng)器,先厭氧8h,然后持續(xù)曝氣14h,再靜置沉淀2h后排出上清液,并重新進(jìn)水啟動下一個周期各個反應(yīng)器每個周期均排出4L上清液,再進(jìn)原水4L,反應(yīng)器混合液容積為10L1.2 實驗用水與接種污泥實驗進(jìn)水使用模擬印染廢水該模擬廢水的COD約為1000mg/L色度約為120倍左右模擬印染廢水組成及濃度為:葡萄糖1000mg/L氯化銨76.4mg/L磷酸二氫鉀17.5mg/L碳酸氫鈉225mg/L無水氯化鈣10.6mg/L七水硫酸鎂180mg/L活性艷藍(lán)X-BR10mg/L反應(yīng)器接種某污水處理廠的活性污泥,接種污泥SVI在60~100mL/g之間,VSS/SS為0.68,污泥平均粒徑小于100μm,沉降速度0.17~10.5px/s在研究不同實驗條件(厭氧好氧及厭氧/好氧交替)對活性污泥性能影響時,將接種活性污泥分別轉(zhuǎn)移到厭氧好氧及厭氧/好氧交替反應(yīng)器中,保證活性污泥初始性質(zhì)一致,污泥濃度在5000~6000mg/L,污泥在3只反應(yīng)器中馴化30d;在正式實驗前,系統(tǒng)進(jìn)行了排泥,3個反應(yīng)器中污泥濃度基本一致,分別為36193745和3584mg/L;實驗過程中定期測定反應(yīng)器中的污泥濃度,通過排泥保持各個反應(yīng)器中污泥濃度在3000~4000mg/L實驗期間,反應(yīng)器的溫度在20~25℃1.3 分析項目與方法在3個反應(yīng)器靜置沉淀之前取混合液測定各項分析指標(biāo),其中CODBOD5MLSS和MLVSS的測定采用標(biāo)準(zhǔn)方法[7];pH值的測定采用pHS-3C型精密酸度計;色度的測定采用標(biāo)準(zhǔn)稀釋倍數(shù)法;脫氫酶活性的測定采用TTC-脫氫酶活性法[8,9];胞外聚合物(EPS)的測定:①蛋白質(zhì)的測定:蛋白質(zhì)的測定采用改進(jìn)lowry法[10]②多糖含量的測定:多糖含量的測定采用苯酚-硫酸法[11];ATP含量的測定采用應(yīng)用熒光素酶法測定,儀器是GloMax20/20發(fā)光檢測儀