滑石粉應用于污泥膨脹的控制研究
摘 要: 絲狀菌污泥膨脹是活性污泥法中一直困擾人們的難題。采用藥劑法可使污泥膨脹在短時間內得到控制, 為查明污泥膨脹的原因贏得時間。試驗以人工合成污水作為底物,利用間歇式反應器( SBR)通過投加滑石粉來研究絲狀菌污泥膨脹的狀況。結果表明, 采用滑石粉可增加污泥比重, 加固絮體的結構, 大大改善污泥沉降性能, 從而使污泥膨脹迅速得到控制。同時, 又不會對反應器出水 COD、 氨氮造成顯著性影響。
關鍵詞: 絲狀菌; 污泥膨脹; 滑石粉 +污泥沉降比
污泥膨脹是生化處理系統較為嚴重的異常現象之一。大量的研究表明, 影響污泥膨脹的因素很多, 其機制也很復雜, 往往使得污泥膨脹的發生具有很大的隨機性。污泥膨脹發生時, 污泥結構松散, 質量變輕, 沉淀壓縮性能差; 污泥沉降比( SV值)增大, 有時達到 90%, 污泥指數( SVI)達到 300 以上。污泥膨脹阻礙了固液兩相的正常分離, 污泥因在一定時間內不能徹底沉降而隨出水大量流失, 引起出水水質的惡化和底物去除率的降低, 增大污泥處理和處置費用, 嚴重影響著污水處理工藝的正常運行, 甚至導致整個工藝過程的失敗。因此污泥膨脹被稱為“ 活性污泥法的癌癥” 而日益受到人們的關注[1]。
隨著我國生活污水與工業廢水處理廠不斷建設, 污泥膨脹問題將越來越突出。改變反應器的環境條件及處理工藝運行條件和投加藥劑法是控制污泥膨脹的有效途徑[2]。一旦污泥膨脹發生, 如果通過在運行中調控引起污泥膨脹的因子來控制污泥膨脹(如對低 DO引起的膨脹, 在運行中提高 DO)并使污泥的沉降性能恢
復到正常水平, 一般需要相當長的時間[2], 有時長達幾個月, 而這期間由于出水懸浮物的增高及處理能力降低而使污水廠的出水難以達標排放。因此針對目前現狀, 筆者采用投加滑石粉來控制污泥膨脹。該方法是一種有效的污泥膨脹控制技術, 其特點是一旦污泥膨脹發生, 能迅速有效地控制污泥膨脹。這就為查明污泥膨脹的原因贏得了時間。在污泥膨脹得到迅速控制及膨脹原因查明后, 再通過采取調控微生物生長環境的措施, 創造不利于絲狀菌生長的環境, 避免膨脹再次發生, 從而保證污水處理廠的正常運行。采用滑石粉來迅速控制污泥膨脹的研究對于污水廠的運行管理有十分重要的意義及廣闊的應用前景。
1 材料與方法
實驗用水為人工配制的合成污水, 其成分及水質情況如表 1 所示[3], 為模擬實際生活污水的發酵作用,將所配污水放置 3 d 后使用。
試驗裝置有兩臺有效容積為 90 L的 SBR 主反應器, 以及 7 個有效容積為 3 L的 SBR 小反應器。 主反應器用來培養和馴化活性污泥, 再通過控制其運行參數使得污泥中的絲狀菌過度繁殖, 使污泥產生絲狀菌膨脹, 提供試驗所需要的膨脹污泥。小反應器用于控制污泥膨脹的試驗研究。主反應器以及小反應器容積不同, 但是它們的形狀、 功能及操作方法均一致(見圖 1)。
SBR 反應器為 PVC材料制作, 在反應器壁上的垂直方向設置一排間距 10 cm的取樣口用以取樣和排水, 底部設排泥放空管, 空氣由空壓機提供, 曝氣器為微孔曝氣頭, 采用溫控儀控制反應器內水溫為 18～ 21℃, 在線檢測溶解氧濃度。將一定量已膨脹的污泥和一定濃度的廢水加入其中, 同時加入不同量的滑石粉, 曝氣反應一定時間后,測定 SV、 出水濁度、 COD、 氨氮, 并鏡檢觀察污泥形態。
2 結果與分析
經測定, 加藥之前各小反應器污泥沉降比基本穩定在 82%左右, 出水濁度、 COD、氨氮分別穩定在 8.0 NTU、 34 mg/L、 2.0mg/L左右。
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