污泥過(guò)程減量的復(fù)合解偶聯(lián)劑特性及對(duì)處理效能影響研究.pdf

1、根據(jù)新陳代謝解偶聯(lián)原理開發(fā)的解偶聯(lián)劑污泥減量技術(shù)其關(guān)鍵在于破壞微生物體內(nèi)氧化分解和三磷酸腺苷(ATP)合成的緊密偶聯(lián),使活性污泥在氧化分解相同有機(jī)物的時(shí)候產(chǎn)生更少的細(xì)胞質(zhì)達(dá)到減少剩余污泥產(chǎn)量的目的。本論文的目的就是開發(fā)一種新型復(fù)合解耦聯(lián)劑可以比單一解偶聯(lián)劑更有效抑制微生物體內(nèi)的ATP合成,從根本上減少剩余污泥產(chǎn)量,同時(shí)不影響污水處理效果。
　　利用解偶聯(lián)劑3,3',4',5-四氯水楊酰苯胺(TCS)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)

2、組成復(fù)合解偶聯(lián)劑。通過(guò)響應(yīng)曲面法分析發(fā)現(xiàn)解耦聯(lián)劑TCS和TCP在抑制污泥生長(zhǎng)的效果上有很好的耦合作用,通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立,模擬和統(tǒng)計(jì)分析,確定復(fù)合解偶聯(lián)劑中TCS和TCP的最佳濃度為0.8mg/L和2.8mg/L,當(dāng)投加最佳濃度的復(fù)合解偶聯(lián)劑時(shí)活性污泥表觀污泥產(chǎn)率可以從0.72左右下降到0.398,說(shuō)明復(fù)合解偶聯(lián)劑可以有效降低剩余污泥產(chǎn)率。采用單因素實(shí)驗(yàn)確定了復(fù)合解偶聯(lián)劑的最佳運(yùn)行條件,復(fù)合解偶聯(lián)劑在溫度25℃和pH等于7.0±0.3的

3、條件下對(duì)于活性污泥的生長(zhǎng)有最好的抑制效果。
　　運(yùn)行4組間歇式活性污泥反應(yīng)系統(tǒng),其中第一組作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)處理(即不加入任何偶聯(lián)劑),第二組和第三組分別投加TCS和TCP,第四組投加復(fù)合解偶聯(lián)劑,上述各反應(yīng)系統(tǒng)均連續(xù)運(yùn)行60天。研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合解偶聯(lián)劑的投加可以有效減少剩余污泥產(chǎn)量52％,明顯高于單一投加TCS和TCP的減量效果。上述反應(yīng)系統(tǒng)的COD、TOC、N元素和P元素的去除效果分析結(jié)果表明:投加復(fù)合解偶聯(lián)劑并不會(huì)污水處理系統(tǒng)的污染物

4、去除效率產(chǎn)生明顯影響。此外通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)復(fù)合解耦聯(lián)劑的投加會(huì)增加處理系統(tǒng)中出水的溶解性微生物產(chǎn)物的產(chǎn)量,其中主要增長(zhǎng)的物質(zhì)為蛋白類代謝產(chǎn)物,認(rèn)為溶解性微生物產(chǎn)物的增加可能是影響COD去除效果的主要原因。通過(guò)凝膠滲透色譜和傅氏轉(zhuǎn)換紅外光譜的研究結(jié)果分析,確定溶解性微生物產(chǎn)物的主要來(lái)源為污泥胞外聚合物的水解作用。
　　采用化學(xué)方法和三維熒光光譜法分析發(fā)現(xiàn):TCS、TCP和復(fù)合解偶聯(lián)劑的投加都會(huì)促進(jìn)污泥胞外聚合物的產(chǎn)生,其中以蛋白類物

5、質(zhì)、腐植酸和富里酸的含量增加為主。胞外聚合物產(chǎn)量的增加說(shuō)明TCS、TCP和復(fù)合解偶聯(lián)劑對(duì)于活性污泥本身都具有一定的毒性。對(duì)投加復(fù)合解偶聯(lián)劑后的污泥體積指數(shù)和zeta電位的分析表明,污泥體積指數(shù)的微小上升和污泥表面負(fù)電性的加強(qiáng),對(duì)于污泥的沉降性和絮凝性的影響并不明顯,未影響污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)污泥接觸角的測(cè)定和元素組分的研究分析,發(fā)現(xiàn)復(fù)合解偶聯(lián)劑不會(huì)對(duì)污泥脫水處理和污泥焚燒處置產(chǎn)生不利影響。采用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)投加復(fù)合解