CAST+斜板蠕蟲附著床污泥減量工藝試驗研究.pdf

1、活性污泥污水處理工藝是當(dāng)代污水生物處理的最主要方法,污水凈化效果優(yōu)良,但污水處理過程中產(chǎn)生大量的剩余污泥。從整體的環(huán)境保護(hù)角度來看,污水處理一方面要達(dá)到污水的凈化目標(biāo),另一方面還要對剩余污泥進(jìn)行合理的處理處置,以避免對環(huán)境的二次污染。但我國污水處理行業(yè)前期“重水輕泥”的發(fā)展模式,存在潛在的風(fēng)險,在如今污水量日益增加,剩余污泥產(chǎn)量也激增。尋求污泥原位減量的需求也日益強烈。目前,針對污染物物質(zhì)、能量流各傳遞環(huán)節(jié)提出了多種污泥減量技術(shù)方法,但

2、多數(shù)存在投資大,運行能耗高,有一定二次污染風(fēng)險等困境。而以延長污泥系統(tǒng)食物鏈,促進(jìn)能量在食物鏈傳遞過程中消耗的污泥生物捕食減量技術(shù),具有生態(tài)環(huán)境友好,運行維護(hù)能耗低等特點。目前,基于該工藝?yán)砟畹奈勰鄿p量技術(shù)而開發(fā)的反應(yīng)器種類還較單一,較復(fù)雜的運行維護(hù)方式還較難應(yīng)用于工程實際。
　　本研究來源于鎮(zhèn)江市科技局社會發(fā)展指導(dǎo)項目(FZ2011022),以鎮(zhèn)江市征潤州污水處理廠的CAST工藝污水處理系統(tǒng)為依托,進(jìn)行了基于以顫蚓為主的水生蠕蟲

3、動物捕食活性污泥的污泥減量試驗研究。通過小試研究獲取顫蚓的污泥減量效能,與其生長所需最佳生境,設(shè)計開發(fā)了符合顫蚓生活習(xí)性的多層斜板蠕蟲附著床反應(yīng)器,并提出了其運行工況。反應(yīng)器單位體積蠕蟲附著面積大,附著面積體積比可達(dá)9.7m2/m3,試驗結(jié)果顯示反應(yīng)器中蠕蟲附著生長良好。將斜板蠕蟲附著床反應(yīng)器與CAST工藝相耦合進(jìn)行中試連續(xù)性試驗研究,將蠕蟲最佳生境參數(shù)應(yīng)用于組合工藝調(diào)控運行中考察了組合工藝污水處理與污泥減量效能。通過單因素試驗考察環(huán)境

4、因子對顫蚓生長及捕食污泥效果的影響,得出顫蚓最適捕食生長環(huán)境因子條件為:間歇曝氣控制DO=2mg/L,水溫20~25℃,pH=6~7, MLSS/顫蚓量不小于0.2,MLSS=2~6g/L,顫蚓生長區(qū)內(nèi) SRT=1~2d,顫蚓種群濃度維持在10~15g/L。小試中,系統(tǒng)采用最優(yōu)工況參數(shù)運行,顫蚓生長穩(wěn)定后,每周期污泥減量率可達(dá)21.4％,顫蚓捕食污泥減量速率為0.031g-TSS/(g-worm·d)。經(jīng)顫蚓捕食后,混合液上清液TN濃度

5、平均升高18.8％,氨氮濃度平均升高56.3％,硝態(tài)氮平均降低34.2％, TP濃度平均增加2.53倍, COD濃度平均增加89.3％;活性污泥MLVSS/MLSS值由0.56降低為0.49;污泥中TN、TP分別降低3.7％、2.8％,污泥系統(tǒng)能保持一定的脫氮能力,污泥成分中的TP減少量有74.2％轉(zhuǎn)移到顫蚓種群中,其余部分釋放于水相中。
　　本文將斜板蠕蟲附著床反應(yīng)器與CAST系統(tǒng)組成聯(lián)合工藝進(jìn)行了連續(xù)性試驗研究,采用運行參數(shù):

6、CAST系統(tǒng)采用4h的運行周期----0.5h進(jìn)水/曝氣-2h曝氣-1h沉淀-0.5h潷水;充水比m=0.28,MLSS=3000~4000mg/L,進(jìn)水曝氣時DO約為1mg/L,曝氣時DO控制在2mg/L左右;污泥回流比為15％;蠕蟲附著床反應(yīng)器中污泥的停留時間為2d,蠕蟲床反應(yīng)器每周期起始污泥濃度控制在4500~5500mg/L,系統(tǒng)曝氣采用2h曝氣-2h間歇的方式,曝氣時DO控制在2mg/L。蠕蟲附著床初始顫蚓接種密度為11.4g

7、/L。試驗結(jié)果表明:CAST系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.45gTSS/gCOD,組合工藝污泥產(chǎn)率為0.37gTSS/gCOD,后者較前者,其污泥減量率為17.8％。組合工藝系統(tǒng)水處理效能:CAST系統(tǒng)出水 COD、TN、氨氮、TP、SS基本滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級B標(biāo)準(zhǔn);而污泥捕食單元出水SS含量顯著低于CAST出水可達(dá)一級A標(biāo)標(biāo)準(zhǔn), TN、氨氮含量略有升高但也基本滿足一級B出水標(biāo)準(zhǔn),但系統(tǒng)TP釋放顯