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2010-11-12 09:39 常麗麗 魏俊峰 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
通常認(rèn)為,含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)>1% 的廢水會對生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響¨圳,因為高含量無機(jī)鹽會對微生物產(chǎn)生明顯的毒害抑制作用。因此,通過培養(yǎng)馴化,提高微生物對鹽度的適應(yīng)能力和抗沖擊性能,是含鹽廢水生化處理的重要前提。在接種污泥的選擇上。目前大多數(shù)研究者選擇對普通淡水污泥進(jìn)行馴化[ )。也有少數(shù)學(xué)者選擇對高濃度含鹽廢水排放口處的污泥進(jìn)行馴化;蛘咄ㄟ^在普通污泥中加入嗜鹽菌進(jìn)行馴化[ ,但卻很少有對不同接種污泥進(jìn)行對比馴化的研究。筆者通過對普通污泥和海邊污泥的對比馴化,研究了兩種污泥在馴化過程中不同的生物學(xué)變化,以及馴化后對含鹽廢水的處理效果,比較了兩種馴化后污泥的不同特點。
1 試驗部分
1.1 試驗材料試驗
廢水為人工配制廢水。廢水鹽度以NaCI計,根據(jù)試驗進(jìn)程添加粗鹽,葡萄糖提供碳源。并按/rt(C):m(N):IT/,(P):m(K)=100:5:l:2投加硫酸銨(N源)、磷酸二氫鉀(P和K源)、氯化鉀(K源),并以NaOH調(diào)節(jié)廢水pH為7.5左右。
試驗選擇兩種接種污泥。一為普通污水處理廠二沉池中污泥,污泥質(zhì)量濃度為4 000 mg/L左右;
另一接種污泥為海邊養(yǎng)殖場中的天然污泥。經(jīng)數(shù)次洗滌后棄去沙石。取上層懸浮液。其質(zhì)量濃度約為4 000 mg/L.
1.2 試驗裝置試驗反應(yīng)裝置如圖1所示。
生化反應(yīng)器為有機(jī)玻璃制作的SBR反應(yīng)器。有效高度為70 cm,內(nèi)徑為19 cm.有效容積為1O L。
圖1所示的反應(yīng)器有兩套,1號、2號SBR反應(yīng)器分別進(jìn)行普通污泥與海邊污泥的馴化試驗。
馴化試驗的一個周期分為五個階段,即進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水(排泥)及閑置階段,時間為24 h。
進(jìn)水采用順時進(jìn)水方式,初次進(jìn)水l0 L.以后每次進(jìn)水3 L以補(bǔ)充前一天的排水,并根據(jù)馴化進(jìn)水中NaC1和有機(jī)物的濃度,用充氧泵曝氣,曝氣時間為8 h,經(jīng)過4 h充分沉淀,排水3 L(視馴化過程中污泥的增長情況。定期進(jìn)行排泥)。此后SBR反應(yīng)器進(jìn)入閑置期。
1.3 試驗方法
1.3.1 污泥的馴化方法
對普通污水處理廠二沉池中的污泥。為避免突然提高鹽和有機(jī)物濃度對污泥中微生物造成沖擊和毒害,試驗中采用交替逐漸增加鹽和有機(jī)物濃度的馴化方法。在馴化的過程中視出水中COD0去除率和污泥馴化情況改變進(jìn)水中鹽和有機(jī)物的濃度。
對海邊養(yǎng)殖場中的天然污泥,考慮到海水中NaCI質(zhì)量濃度為35 000 mg/L左右。馴化過程中,將反應(yīng)器進(jìn)水中NaC1質(zhì)量濃度固定為35 000 mg/L。
根據(jù)出水CODo去除率及污泥馴化情況,逐漸增加進(jìn)水有機(jī)物濃度。
1.3.2 分析項目和測試方法
采用文獻(xiàn)[7J的方法對污泥沉降比、SVI進(jìn)行測定:采用JPB一607型溶解氧自動測定儀進(jìn)行DO測定;采用重鉻酸鉀法,將水樣經(jīng)硫酸銀充分沉淀Cr以消除干擾后,進(jìn)行COD cr測定 .
2 結(jié)果與討論
2.1 污泥馴化結(jié)果
按1.3.1污泥的馴化方法,進(jìn)行兩種不同的接種污泥試驗, 考察2個反應(yīng)器中COD.去除率和CODo容積負(fù)荷隨時間的變化,結(jié)果如圖2、圖3所示。
由圖2、圖3可知,經(jīng)過~ 段時間后,兩種污泥都可以馴化出耐高濃度鹽并對有機(jī)物具有良好降解性能的耐鹽污泥。在馴化普通污泥的1號反應(yīng)器中。
在進(jìn)水NaC1質(zhì)量濃度為15 000 mg/L,CODQ容積負(fù)荷為1.55 kg/(m ·d)的條件下(馴化第72天至第79天),其COD0去除率在94%以上,最大值達(dá)到97% :在海邊污泥所處的2號反應(yīng)器內(nèi)。在進(jìn)水NaC1質(zhì)量濃度為35 000 mg/L,COD。容積負(fù)荷為1.8 kg/(m3-d)條件下(馴化第6l天到第69天),其COD0去除率穩(wěn)定在97%以上。在馴化的過程中,幾乎每次增加進(jìn)水中鹽的濃度和有機(jī)物濃度時。反應(yīng)器中的出水COD 去除率都會下降,但經(jīng)過幾天馴化穩(wěn)定后,出水COD.去除率又得到恢復(fù)。
由圖3可知,2號反應(yīng)器內(nèi)的整個馴化過程中。在馴化初期(前30天)COD。去除率較低,只有50%左右,這可能是因為2號反應(yīng)器中的污泥取自海邊。污泥中能用于處理廢水的微生物較少。但隨著馴化的進(jìn)行,反應(yīng)器中污泥濃度上升,微生物種類增多,出水CODQ去除率也呈上升趨勢。到馴化試驗的后期,進(jìn)水中有機(jī)物質(zhì)量濃度提高到2 100 mg/L.出水CODD去除率下降,最后保持在73%左右。與1號反應(yīng)器相比,當(dāng)系統(tǒng)中有機(jī)物濃度都提高到2 100 mg/L時,經(jīng)過穩(wěn)定后,2號反應(yīng)器出水中COD。
去除情況略好一些?梢姟τ谳^高有機(jī)物濃度的含鹽廢水,在高鹽環(huán)境中馴化的2號反應(yīng)器中的海邊污泥比低鹽環(huán)境中馴化的1號反應(yīng)器中的普通污泥具有更高的降解能力。經(jīng)過馴化的海邊污泥更適用于處理此類含鹽廢水。
另外,研究結(jié)果還表明,在1號反應(yīng)器中,提高鹽濃度比提高有機(jī)物濃度對出水COD 的影響更大。需要更長的恢復(fù)時間。例如,當(dāng)鹽質(zhì)量濃度在馴化的第2O天從3 000 mg/L增加到6 000 mg/L時(此時CODcr維持在600 mg/L左右不變),CODo去除率開始下降,12 d后恢復(fù)到原先水平;而在第45天(此時鹽質(zhì)量濃度維持在9 000 mg/L不變),COD.
從600 mg/L增加到900 mg/L時,CODo去除率下降。但只經(jīng)6 d便恢復(fù)到原來水平。此外在馴化初期時(前50天),提高進(jìn)水中鹽和有機(jī)物濃度對污泥的沖擊影響比較明顯,隨著馴化時間增加,這種影響減弱,表現(xiàn)為出水COD.去除率波動變小,且恢復(fù)的時間變短。說明一段時間的馴化已使微生物的耐鹽性增強(qiáng),能夠適應(yīng)廢水中鹽濃度的變化,馴化的耐鹽污泥趨于成熟。但在馴化的后期,逐漸增加進(jìn)水中COD.至2 100 mg/L,NaCI質(zhì)量濃度為18 000 mg/L,反應(yīng)器出水CODo去除率明顯下降,穩(wěn)定后僅達(dá)到53%左右,說明這一進(jìn)水條件已對反應(yīng)器造成了很大沖擊。
2.2 污泥馴化過程中的理化性質(zhì)變化
2.2.1 污泥形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化
在普通污泥所在的l號反應(yīng)器中,由于污泥放置時間長,發(fā)生了厭氧反應(yīng),接種污泥呈黑色。為了使其轉(zhuǎn)化為好氧活性污泥,在馴化的第1天連續(xù)曝氣24 h,此后每天曝氣8 h.馴化第1天,污泥顏色由黑轉(zhuǎn)灰。到馴化的第4天,污泥顏色為灰褐色,能形成較小的絮狀結(jié)構(gòu),相互間可聚合而沉降。到馴化的第9天,污泥顏色變?yōu)榈S褐色,形成較大的絮狀結(jié)構(gòu),能很快地相互聚合,沉降性能良好。2號反應(yīng)器中取白海邊的接種污泥為黑色細(xì)沙狀,經(jīng)數(shù)次洗滌,取上層懸浮液,經(jīng)24 h曝氣(此后每天曝氣8 h),反應(yīng)器中上部泥水混合液顏色變淺。污泥有酸味和少量白色泡沫,沉降物呈細(xì)沙狀。到曝氣的第5天,活性污泥酸味變淡。到第l5天,污泥顏色變?yōu)榛液稚,沉降時仍為小顆粒,不易發(fā)生絮凝。到馴化的第25天,污泥形成較小的絮體。至第38天,污泥變?yōu)樽厣,形成良好的絮狀結(jié)構(gòu),能迅速聚合沉降。從馴化的第60天起,污泥顏色轉(zhuǎn)變?yōu)樽攸S色。直到馴化結(jié)束。
2.2.2 污泥量和污泥濃度的變化
反應(yīng)器中污泥濃度隨馴化時間的變化見圖4。
由圖4可知,在1號反應(yīng)器的馴化前期,提高進(jìn)水中鹽和有機(jī)物濃度時,污泥濃度呈先下降后升高的趨勢。而后期的馴化中雖然繼續(xù)提高進(jìn)水鹽濃度和有機(jī)物濃度,污泥濃度未見降低而是呈升高趨勢。
說明在馴化初期,微生物還沒有適應(yīng)高鹽環(huán)境。提高進(jìn)水中鹽的濃度和有機(jī)物濃度,對微生物造成了沖擊,使污泥中原有的不適應(yīng)鹽濃度的微生物發(fā)生死亡,而使污泥濃度下降。到馴化后期。污泥中對鹽有一定適應(yīng)能力的微生物開始大量繁殖。污泥濃度升高。2號反應(yīng)器的污泥濃度基本呈增長趨勢。說明從海邊養(yǎng)殖場中篩選出的污泥因為已適應(yīng)高鹽環(huán)境,在投加微生物生長所需的無機(jī)營養(yǎng)后,污泥中的微生物迅速大量繁殖,于是污泥量迅速增長。
附件下載:含鹽廢水生化處理耐鹽污泥馴化的研究
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