水力停留時間對SBR工藝處理低磷污水的影響
發(fā)布時間:2020-12-06 00:23
為了探究SBR活性污泥工藝處理低磷污水時是否具有較好的抗負荷能力,試驗采用SBR反應(yīng)器,保持BOD5與磷質(zhì)量比為3 200∶1,考察HRT對SBR工藝去除COD、氨氮、磷的影響。結(jié)果表明,隨著HRT的降低,SBR反應(yīng)器出水COD、氨氮濃度逐漸升高,去除率逐漸下降,硝酸鹽積累量逐漸降低;當HRT降低到16 h時,隨著反應(yīng)周期數(shù)的增加,SBR反應(yīng)器出現(xiàn)了污泥膨脹現(xiàn)象。較低的磷濃度對COD的去除影響比較小,對氨氮的去除影響比較大;在進水磷濃度特別低的條件下,SBR活性污泥工藝不具有較強的抗沖擊負荷能力;較高的曝氣量能夠產(chǎn)生沉降性良好的活性污泥。隨著進水負荷的增加,活性污泥受限于較低的磷濃度,從而發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象,導致出水水質(zhì)不合格。
【文章來源】:工業(yè)用水與廢水. 2020年04期 第21-24+64頁
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
SBR試驗裝置
在不同HRT條件下COD的濃度變化情況如圖2所示。SBR反應(yīng)器進水COD質(zhì)量濃度為285~330mg/L。隨著HRT由32 h降低至16 h,出水COD質(zhì)量濃度逐漸升高,由14~18 mg/L升高至42~51mg/L,影響不顯著,仍滿足GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準,表明此條件下SBR反應(yīng)器對COD具有較強的抗沖擊負荷能力。隨著進水有機物總量的增加,生化反應(yīng)后剩下的難降解的有機物量也逐漸增加[9],進水磷平均質(zhì)量濃度為0.056 mg/L,進水磷的缺乏影響了自養(yǎng)和混養(yǎng)反硝化能力[10],阻礙了SBR反應(yīng)器對COD的去除。田淑媛等[11]研究發(fā)現(xiàn)PHB的合成與COD的快速降解呈正比關(guān)系。反應(yīng)器的進水中磷濃度極低,限制了PHB的合成,同時也會在一定程度上阻礙碳源的消耗。Guven等[12]研究發(fā)現(xiàn)隨著HRT的降低,更多的COD被轉(zhuǎn)移到污泥中通過厭氧污泥消化。本試驗反應(yīng)器缺氧段時長2 h,好氧段時長4 h,每個周期內(nèi)污水實際在SBR反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為7 h。在有限的厭氧時間里,進入SBR反應(yīng)器中的COD并不能完全去除[13],這也可能是造成COD去除率降低的原因之一。
延長HRT,硝化反應(yīng)進行得越徹底,氨氮去除率越高[14]。李紅巖等[15]認為HRT小于20 h時,污泥隨水流失,縮短HRT會導致系統(tǒng)氨氧化細菌大量流失,但沒有對硝酸細菌產(chǎn)生重要影響,導致反應(yīng)體系的硝化性能惡化。當SBR反應(yīng)器HRT降低到16 h時,出水氨氮質(zhì)量濃度最低為6.7 mg/L,且隨著反應(yīng)周期數(shù)的增加,出水氨氮濃度越來越高,最終氨氮去除率降到51%,說明活性污泥已處于崩潰的狀態(tài)。氨氮去除效果逐漸惡化的原因可能是亞硝化細菌隨污泥量的降低而相應(yīng)減少[16]。同時低磷濃度限制了微生物的生長繁殖,通常情況下,低磷濃度對氨氮的去除效率有明顯的負面影響,甚至導致污泥膨脹[7]。本反應(yīng)器在運行前期并未出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,當HRT降低到16 h時,發(fā)生了污泥膨脹。試驗結(jié)果也說明在磷濃度特別低的條件下,SBR反應(yīng)器HRT在24 h時最適宜。在試驗期間對硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮濃度進行檢測,結(jié)果如圖4所示。隨著HRT的減小,出水硝態(tài)氮濃度逐漸減小,出水亞硝態(tài)氮濃度變化不大。對于活性污泥法,溶解氧質(zhì)量濃度稍高(2.0~2.5mg/L)就會破壞亞硝態(tài)氮積累[17]。本試驗溶解氧質(zhì)量濃度為5 mg/L,亞硝態(tài)氮出水質(zhì)量濃度小于均0.08 mg/L,亞硝態(tài)氮幾乎被完全轉(zhuǎn)化。由此可見,減小HRT對硝化作用影響比較大。Wang等[18]研究發(fā)現(xiàn)隨著HRT從17 h減少到9 h,在污水中未發(fā)現(xiàn)明顯的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮積累,這與本試驗結(jié)果有相似之處。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豎流式一體化反應(yīng)器處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的影響因素[J]. 肖炘圻,陳鑫,周偉,龍云川,胡菁,周少奇. 水處理技術(shù). 2019(08)
[2]連續(xù)流中亞硝化反硝化除磷同步發(fā)生的調(diào)控因子[J]. 黃紫龍,方茜,徐詩燕,劉煜,吉詩敏,黃周玥. 水處理技術(shù). 2018(10)
[3]氮磷失衡下膨脹污泥性能及膨脹菌群落結(jié)構(gòu)變化[J]. 賀雪濛,丁麗麗,張璐璐,顧卓江,任洪強. 環(huán)境科學. 2018(04)
[4]活性污泥法和生物膜法SBR工藝亞硝化啟動和穩(wěn)定運行性能對比[J]. 孫藝齊,卞偉,王盟,趙青,王文嘯,梁東博,李軍. 環(huán)境科學. 2017(12)
[5]低磷含量對污水脫氮效果的影響[J]. 肖靜,趙麗紅,張鑫. 水處理技術(shù). 2015(11)
[6]水力停留時間對SBR工藝脫氮除磷效果的影響分析[J]. 張雅靜,王社平,王建軍,李磊,張欣蓓,龐國安. 水處理技術(shù). 2013(04)
[7]高曝氣量引發(fā)的活性污泥粘性膨脹研究[J]. 劉旭亮,彭永臻,彭趙旭,于振波,柴同志. 中國給水排水. 2011(17)
[8]低溶解氧和磷缺乏引發(fā)的非絲狀菌污泥膨脹及控制[J]. 王建芳,趙慶良,林佶侃,金文標,肖本益. 環(huán)境科學. 2007(03)
[9]水力停留時間對活性污泥系統(tǒng)的硝化性能及其生物結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李紅巖,張昱,高峰,余韜,楊敏. 環(huán)境科學. 2006(09)
[10]營養(yǎng)物質(zhì)對污泥沉降性能的影響及污泥膨脹的控制[J]. 陳瀅,彭永臻,劉敏,王淑瑩,梁秀榮,高春娣. 環(huán)境科學. 2004(06)
碩士論文
[1]SBR法處理磷源缺乏模擬污水的試驗研究[D]. 滕李軍.沈陽建筑大學 2014
本文編號:2900359
【文章來源】:工業(yè)用水與廢水. 2020年04期 第21-24+64頁
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
SBR試驗裝置
在不同HRT條件下COD的濃度變化情況如圖2所示。SBR反應(yīng)器進水COD質(zhì)量濃度為285~330mg/L。隨著HRT由32 h降低至16 h,出水COD質(zhì)量濃度逐漸升高,由14~18 mg/L升高至42~51mg/L,影響不顯著,仍滿足GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準,表明此條件下SBR反應(yīng)器對COD具有較強的抗沖擊負荷能力。隨著進水有機物總量的增加,生化反應(yīng)后剩下的難降解的有機物量也逐漸增加[9],進水磷平均質(zhì)量濃度為0.056 mg/L,進水磷的缺乏影響了自養(yǎng)和混養(yǎng)反硝化能力[10],阻礙了SBR反應(yīng)器對COD的去除。田淑媛等[11]研究發(fā)現(xiàn)PHB的合成與COD的快速降解呈正比關(guān)系。反應(yīng)器的進水中磷濃度極低,限制了PHB的合成,同時也會在一定程度上阻礙碳源的消耗。Guven等[12]研究發(fā)現(xiàn)隨著HRT的降低,更多的COD被轉(zhuǎn)移到污泥中通過厭氧污泥消化。本試驗反應(yīng)器缺氧段時長2 h,好氧段時長4 h,每個周期內(nèi)污水實際在SBR反應(yīng)器中的反應(yīng)時間為7 h。在有限的厭氧時間里,進入SBR反應(yīng)器中的COD并不能完全去除[13],這也可能是造成COD去除率降低的原因之一。
延長HRT,硝化反應(yīng)進行得越徹底,氨氮去除率越高[14]。李紅巖等[15]認為HRT小于20 h時,污泥隨水流失,縮短HRT會導致系統(tǒng)氨氧化細菌大量流失,但沒有對硝酸細菌產(chǎn)生重要影響,導致反應(yīng)體系的硝化性能惡化。當SBR反應(yīng)器HRT降低到16 h時,出水氨氮質(zhì)量濃度最低為6.7 mg/L,且隨著反應(yīng)周期數(shù)的增加,出水氨氮濃度越來越高,最終氨氮去除率降到51%,說明活性污泥已處于崩潰的狀態(tài)。氨氮去除效果逐漸惡化的原因可能是亞硝化細菌隨污泥量的降低而相應(yīng)減少[16]。同時低磷濃度限制了微生物的生長繁殖,通常情況下,低磷濃度對氨氮的去除效率有明顯的負面影響,甚至導致污泥膨脹[7]。本反應(yīng)器在運行前期并未出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,當HRT降低到16 h時,發(fā)生了污泥膨脹。試驗結(jié)果也說明在磷濃度特別低的條件下,SBR反應(yīng)器HRT在24 h時最適宜。在試驗期間對硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮濃度進行檢測,結(jié)果如圖4所示。隨著HRT的減小,出水硝態(tài)氮濃度逐漸減小,出水亞硝態(tài)氮濃度變化不大。對于活性污泥法,溶解氧質(zhì)量濃度稍高(2.0~2.5mg/L)就會破壞亞硝態(tài)氮積累[17]。本試驗溶解氧質(zhì)量濃度為5 mg/L,亞硝態(tài)氮出水質(zhì)量濃度小于均0.08 mg/L,亞硝態(tài)氮幾乎被完全轉(zhuǎn)化。由此可見,減小HRT對硝化作用影響比較大。Wang等[18]研究發(fā)現(xiàn)隨著HRT從17 h減少到9 h,在污水中未發(fā)現(xiàn)明顯的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮積累,這與本試驗結(jié)果有相似之處。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豎流式一體化反應(yīng)器處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水的影響因素[J]. 肖炘圻,陳鑫,周偉,龍云川,胡菁,周少奇. 水處理技術(shù). 2019(08)
[2]連續(xù)流中亞硝化反硝化除磷同步發(fā)生的調(diào)控因子[J]. 黃紫龍,方茜,徐詩燕,劉煜,吉詩敏,黃周玥. 水處理技術(shù). 2018(10)
[3]氮磷失衡下膨脹污泥性能及膨脹菌群落結(jié)構(gòu)變化[J]. 賀雪濛,丁麗麗,張璐璐,顧卓江,任洪強. 環(huán)境科學. 2018(04)
[4]活性污泥法和生物膜法SBR工藝亞硝化啟動和穩(wěn)定運行性能對比[J]. 孫藝齊,卞偉,王盟,趙青,王文嘯,梁東博,李軍. 環(huán)境科學. 2017(12)
[5]低磷含量對污水脫氮效果的影響[J]. 肖靜,趙麗紅,張鑫. 水處理技術(shù). 2015(11)
[6]水力停留時間對SBR工藝脫氮除磷效果的影響分析[J]. 張雅靜,王社平,王建軍,李磊,張欣蓓,龐國安. 水處理技術(shù). 2013(04)
[7]高曝氣量引發(fā)的活性污泥粘性膨脹研究[J]. 劉旭亮,彭永臻,彭趙旭,于振波,柴同志. 中國給水排水. 2011(17)
[8]低溶解氧和磷缺乏引發(fā)的非絲狀菌污泥膨脹及控制[J]. 王建芳,趙慶良,林佶侃,金文標,肖本益. 環(huán)境科學. 2007(03)
[9]水力停留時間對活性污泥系統(tǒng)的硝化性能及其生物結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李紅巖,張昱,高峰,余韜,楊敏. 環(huán)境科學. 2006(09)
[10]營養(yǎng)物質(zhì)對污泥沉降性能的影響及污泥膨脹的控制[J]. 陳瀅,彭永臻,劉敏,王淑瑩,梁秀榮,高春娣. 環(huán)境科學. 2004(06)
碩士論文
[1]SBR法處理磷源缺乏模擬污水的試驗研究[D]. 滕李軍.沈陽建筑大學 2014
本文編號:2900359
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