好氧颗粒污泥中试设备的研究
好氧颗粒污泥是微生物在特定环境下自发凝聚、增殖而形成的结构紧密、沉降性良好、生物活性高的生物颗粒。由于其粒径较大、结构复杂，液相中的氧气和基质向颗粒内部传递时存在较大的阻力，在单一的颗粒内部会同时形成多种氧环境和营养环境，为不同微生物提供了良好的生长条件，因而具有多种代谢形式，是实现废水中营养物质一体化处理的理想主体。然而，好氧颗粒污泥培养时间过长，反应器高径比过大，能耗高等因素，制约该技术的推广应用。本论文以中试规模好氧颗粒污泥培养设备为研究对象，研究低高径比SBR(Sequence BatchReacto)反应器中颗粒污泥的培养情况。以缩短好氧颗粒污泥的形成时间为目的，通过在培养过程中投加混凝剂的方式，研究好氧颗粒污泥的形成过程及其特性。 实验采用SBR反应器高径比为3.75和5。以醋酸钠为基质，以絮状活性污泥为接种污泥，在前期驯化和培养实验阶段中，COD负荷为2.47～3.84kg/(m3·d)，C∶ N∶ P=100∶5∶1、表面上升气体流速为0.053～0.110cm/s，形成的细小颗粒，呈黄褐色细砂状外观，反应器内为颗粒状污泥和絮状污泥混合存在。污泥沉降性能得到了较大的改善，SVI指数由接种污泥的144.82ml/g降至62.74ml/g。在培养过程中，对COD、NH4+-N和TP的平均去除率分别达到了85.61％，90.48％，64.82％。 利用混凝处理技术，投加PAC(Polyaluminium Chloride)强化颗粒污泥的形成。结果发现PAC的浓度为180mg/L时，利用曝气提供剪切力进行搅拌，颗粒污泥的沉降性得到进一步改善。投加PAC对SBR反应器中碳、氮和磷的去除率有一定的影响。PAC有效的改善了COD和TP的去除，但对NH4+-N的去除有一定的抑制作用。 为了提高搅拌的效能，采用江宇公司的专利技术膜片，先后放入两个钢化玻璃的反应器中进行去除浊度的实验。结果表明在过水断面较小，流速较快的情况下能较好的发挥膜片搅拌作用。本实验中将膜片放入内壁不光滑的套管中，在经过这一循环之后，污泥好氧颗粒化进程加快，最终培养出肉眼可见的好氧颗粒污泥，平均粒径为0.65mm，SVI达到52ml/g。系统对COD、NH4+-N和TP仍能保持较好的去除率，分别为90.27％、72.65％、89.46％。 对反应器运行过程中的参数进行优化，通过曝气强度分别为300L/h,500L/和800L/h的情况下测定反应器内溶解氧，得到溶解氧变化规律。并测定不同曝气强度下一个典型周期内污染物的转化规律，并分析对去除率的影响。结果证明，污染物的去除率随着曝气量的增加而提高，但这种影响有一定的范围，去除率在达到一定值后便不会再升高。 好氧颗粒污泥SBR反应器连续稳定运行了100d，反应器运行过程中保持了良好的污染物同步去除效果。研究表明，在低高径比的SBR反应器中，较低的曝气量下，投加PAC强化污泥颗粒化，辅助以膜片搅拌，有利于好氧颗粒污泥的形成，并且系统可以保持良好的处理效能。
环境微生物学;好氧颗粒污泥;中试设备;净化能力
中国海洋大学
硕士
环境工程
王琳
2015
中文
X172
62
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）