A_O生物膜反应器处理生活污水的实验研究

第29卷第2期

2009年4月

山　西　化　工

SHANXICHEMICALINDUSTRY

Vol.29　No.2

Apr.2009

环境保护

回流比 HRT 碱度

A/O生物膜反应器处理生活污水的实验研究

王向英

(,　)

摘要:A,好氧反应器填充悬浮填料。用人工模HRT、回流比R等参数对系统废水处理效率的影响。

关键词:生活污水;脱氮;悬浮填料;生物膜;污水处理

中图分类号:X703.1　　文献标识码:A　　文章编号:100427050(2009)0220051204

引　言

将生物膜法与常用的A/O污水处理脱氮工艺

[123]

结合起来即形成A/O生物膜反应器。该复合工艺将生物膜工艺与活性污泥工艺有机地融合于同一池中,综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点,长泥龄的生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境,可以有效地提高硝化效果,达到省地、延长污泥龄、提高脱氮效果的目的。

1—配水箱;2—进水泵;3—空压机;4—缺氧反应器;5—好氧

反应器;6—出水口(高度可根据需要进行调节);7—水槽;

8—循环泵;9—保温箱;10—曝气头;11—悬浮填料

1　实验部分

1.1　实验装置

图1　A/O生物膜法工艺流程图

1.2　实验用水

实验用人工模拟污水,其组成为自来水中加入葡萄糖、氯化铵,同时投加少量磷酸氢二钠、硫酸镁、氯化钠、硫酸亚铁等,并用蛋白胨补充微生物所必须的微量元素。配制后水质如表1所示。

表1　人工模拟生活污水水质水质指标ρ(CO)/mg L-1

-1

ρ(NH42N)/mg L

-1

ρ(NO32N)/mg L

-1

ρ(NO22N)/mg Lρ(TN)/mg L-1ρ(TP)/mg L-1

碱度(以CaCO3计)/mg L-1

pH

图1为A/O生物膜系统处理生活废水工艺流程图。所有反应器用有机玻璃加工而成。其中,缺氧反应器的尺寸为20cm×20cm×50cm,有效容积可调,分别为20、18、16、12L,内部采用半循环式搅拌,负责缺氧状态下泥水两相的均匀混合;好氧反应器尺寸为20cm×30cm×45cm,有效容积分别为18、21、24、27L,内设曝气装置,负责好氧状态下供

范围

120～60025～750030～706～73007～8

氧和搅拌;沉淀池容积为12L,其下部开有1个排泥孔,不定期排泥

。

收稿日期:2008211211

作者简介:王向英,女,1979年出生,2006年毕业于太原理工大学环境工程专业,硕士研究生,从事水污染控制的教学和研究工作。

52 1.3　填料投加

山　西　化　工　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年4月　

95.77%、91.06%和83.6%。由图2～图4可以看

本实验在缺氧反应柱中均以40mm的间距放置了半软性填料,微生物附着在填料表面,生长速度加快。好氧池填料采用聚丙烯悬浮填料,直径25mm,

悬浮填料

由多块不同面积的翼板组成。填料的比表面积为

285m/m,密度为0.95g/cm～0.99g/cm。在不

2

3

3

3

出,尽管进水波动较大,但A/O生物膜反应器出水COD波动较小,出水水质较为稳定。表明该悬浮填料移动床生物膜工艺具有良好的抗冲击负荷能力。当水力停留时间不小于10.8h时,对该生活污水有良好的去除效果。

曝气条件下,填料悬浮于池体表面;曝气条件下,能够达到全池流化状态。流化过程中,填料可具有公转和

[4,5]

自转运动,且不结团和堵塞,易于生物膜脱落。1.4　活性污泥的选取

反应器接种污泥取自某市河西北中部污水处理厂二沉池排出的剩余污泥。1.5　实验方法

,进入好氧区化过程,,通过蠕动泵将硝化液回流到缺氧池,完成反硝化脱氮。实验期间水温为20℃～24℃。

图3　HRT=10.8hCOD的去除效果

2　结果与讨论

在经过1个多月的脱氮微生物挂膜培养后,考察了A/O生物膜反应器处理生活污水的可行性。通过改变运行参数,来确定该反应器的最佳运行条件。2.1　停留时间(HRT)对处理效果的影响

调节反应器容积

HRT分别为13、10.8、8.3h,相应的缺氧、好氧段的HRT[6,7]

图4　HRT=8.3hCOD的去除效果

2.1.2　NH42N的去除

在HRT分别为13、10.8、8.3h的条件下,移动

床生物膜反应器对NH42N的去除情况见图5、图6和第53页图7。

化。待系统稳定后测定各段的水质。运行条件为:流量Q=1.8L/h,回流比R=2,温度T=20℃～24℃。2.1.1　有机物的去除考察了HRT分别为13、10.8、8.3h时的有机物去除情况,见图2、图3和图4。

图5　HRT=13hNH42N的去除效果

图2　HRT=13hCOD的去除效果

运行期间,进水COD在124mg/L～460mg/L波动,因此在一定程度上引起COD去除率的波动。HRT为13、10.8、8.3h时COD去除率分别为

图6　HRT=10.8hNH42N的去除效果

由图5～图7可以看出,NH42N去除率随着

HRT的缩短而减小。当HRT为13h时,NH42N去

　2009年4月　　　　　　　　　　王向英,A/O生物膜反应器处理生活污水的实验研究

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图7　HRT=8.3hNH42N的去除效果

图9　回流比R=2时COD

的去除效果

除率最高,平均去除率达到91.7%,平均出水质量浓度为4.3mg/L,出水浓度远低于城市二级污水处理的一级排放标准(15mg/L)。这是由于随着HRT的减小,NH42N污泥负荷逐渐增大。当HRT8.3h时,其NH42N0.06kg,NH210.8h时,2N0.NH4N去

除率在83.A/O生物膜反应器对城市污

[527]

水中的NH42N有良好的去除性能。2.2　回流比(R)对处理效果的影响

回流比(R)是A/O生物膜工艺设计中的重要参数之一,直接影响系统的处理效果。回流液的作用是向缺氧段的兼性异养菌提供硝态氮,作为反硝化过程的电子受体,以达到脱氮的目的,并对进入系统的废水有一定的稀释作用。一般来说,回流比增大,回流到反硝化段回流液的NOx2N含量增加,如果碳源充足,其脱氮效率亦升高。但大回流比会增加动力消耗,使带入反硝化段的溶解氧增加,对进水的稀释作用还会使反硝化过程可利用的碳源比例减少,从而降低反硝化率。

HRT=10.8h,改变沉淀池上清液至缺氧池的回流比R,生物膜系统对COD的去除情况见图8～图10。由图中数据可以看出,R由1增大到3,COD的去除率则由84%增加到97%

。

图10　回流比R=3时COD的去除效果

图11　回流比R=1时NH42N的去除效果

图12　回流比R=2时NH42N

的去除效果

图8　回流比R=1时COD的去除效果

不同回流比下NH42N的去除情况见图11～图

13。由图中数据可以看出,R由1增大到3,NH42N的去除率则由50.1%增加到99%。

综上所述,如果碳源充足,

提高回流比可改善系

图13　回流比R=3时NH42N的去除效果

统的处理效果。但生物脱氮工艺的多年研究表明,如果采用较高的回流比,会使进入反硝化段混合液的碳氮比失调,溶解氧含量增加,反而不利于反硝化

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山　西　化　工　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年4月　

阶段的脱氮。因此,回流比不宜过高,以R=2～3

的条件下运行较为适宜。此外,因回流比为2的条件下,COD、NH42N的出水指标已经远远低于污水排放标准,因此从节省动力消耗和减少反硝化阶段的溶解氧考虑,本实验系统的回流比选2为宜。2.3　硝化池pH值和碱度对脱氮效果的影响

影响其内部微生物正常的繁殖代谢。对于好氧区,

DO值高有利于有机物降解和氨氮的硝化。因硝化菌是强好氧菌,故应保证好氧区DO质量浓度在2mg/L～4mg/L。对于生物膜反应系统,好氧区的DO质量浓度可适当再提 …… 此处隐藏：5483字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……