生物處理過(guò)程中阻垢劑對(duì)鈣質(zhì)污泥減量化效果影響的研究.pdf

1、本文模擬某明膠公司生產(chǎn)排放的高氯、高鈣有機(jī)廢水水質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室自配該廢水作為實(shí)驗(yàn)用水（即供試廢水）。并分別通過(guò)預(yù)處理法加入阻垢劑、活性污泥法加入阻垢劑（與不加阻垢劑的空白反應(yīng)器進(jìn)行對(duì)比）來(lái)處理該廢水。研究了在不同反應(yīng)條件下，阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉在預(yù)處理法及活性污泥法中對(duì)該廢水的阻垢效果、COD去除率、活性污泥的沉降性能、生物相變化規(guī)律以及污泥減量化程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　通過(guò)預(yù)處理法和活性污泥法工藝對(duì)自配高氯、高鈣有機(jī)廢水進(jìn)行處

2、理的實(shí)驗(yàn)研究可知阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉對(duì)高氯、高鈣有機(jī)廢水中Ca2+的阻垢率受到體系中阻垢劑的投加量、供試廢水pH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明阻垢劑與高鈣廢水中Ca2+絡(luò)合反應(yīng)，達(dá)到最佳阻垢率的條件為：阻垢劑投加量15 mg/L，供試廢水pH=6.0，反應(yīng)溫度35℃（活性污泥法為30℃），反應(yīng)時(shí)間12 h。在該反應(yīng)條件下，聚環(huán)氧琥珀酸鈉對(duì)廢水中Ca2+的阻垢效果最好，阻垢率最大，為78.32％（活性污泥法為75.06%）。利用

3、阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉與高鈣廢水中的Ca2+反應(yīng)，生成可溶于水的穩(wěn)定的螯合物，有效地降低了廢水中78.32%（活性污泥法為75.06%）的Ca2+生成CaCO3垢析出沉積在活性污泥上，從而減少了沉積在活性污泥上CaCO3垢的量，在一定程度上達(dá)到了污泥減量化的目的，增強(qiáng)了污泥的生物活性，節(jié)省了污泥處理的成本。但是相比于本文第3章阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉在高鈣廢水預(yù)處理過(guò)程中的最大阻垢率78.32%，本文第4章阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉在活性污泥法工藝

4、處理高鈣廢水過(guò)程中的最大阻垢率為75.06%，比78.32%要低。這可能是因?yàn)楦哜}廢水中的Ca2+和活性污泥胞外聚合物（EPS）中的負(fù)電基團(tuán)之間相結(jié)合，形成穩(wěn)定的化合物，使得廢水中的Ca2+濃度下降，造成與阻垢劑絡(luò)合反應(yīng)的Ca2+減少，從而使得最大阻垢率降低。
　　在用活性污泥法對(duì)自配高氯、高鈣有機(jī)廢水進(jìn)行處理的工藝中，投加阻垢劑的1號(hào)反應(yīng)器中活性污泥的MLSS平均值為3810 mg/L，而不加阻垢劑的2號(hào)反應(yīng)器中活性污泥的MLS

5、S平均值為5687 mg/L，加了阻垢劑的反應(yīng)器中活性污泥的MLSS平均值明顯低于不加阻垢劑的反應(yīng)器中活性污泥的MLSS平均值，所以阻垢劑在污泥減量化過(guò)程中起到非常重要的作用，加入阻垢劑聚環(huán)氧琥珀酸鈉能使反應(yīng)器中的污泥減量，達(dá)到污泥減量化的目的。
　　在用活性污泥法對(duì)自配高氯、高鈣有機(jī)廢水進(jìn)行處理的工藝中，投加阻垢劑的1號(hào)反應(yīng)器中活性污泥的SVI值在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期為70 mL/g，在最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期為130 mL/g；而不加阻垢劑

6、的2號(hào)反應(yīng)器中活性污泥的SVI值在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期為51 mL/g，在最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)周期為56 mL/g，投加阻垢劑可使1號(hào)反應(yīng)器中CaCO3垢沉積到活性污泥上的量低于不加阻垢劑的2號(hào)反應(yīng)器，使得1號(hào)反應(yīng)器中污泥的無(wú)機(jī)物含量及可壓縮性低于2號(hào)反應(yīng)器；1號(hào)反應(yīng)器中污泥的沉降性能低于2號(hào)反應(yīng)器，從而使得2號(hào)反應(yīng)器的SVI值低于1號(hào)反應(yīng)器。1號(hào)反應(yīng)器內(nèi)活性污泥的生物活性高于2號(hào)反應(yīng)器。
　　在用活性污泥法對(duì)自配高氯、高鈣有機(jī)廢水進(jìn)行處理的工

7、藝中，加入阻垢劑的1號(hào)反應(yīng)器的COD去除率明顯高于未加阻垢劑的2號(hào)反應(yīng)器的COD去除率，平均相差14.59%，且1號(hào)反應(yīng)器的COD去除率與2號(hào)反應(yīng)器的COD去除率相比，數(shù)值上下波動(dòng)較小，1號(hào)反應(yīng)器內(nèi)污泥生物活性良好，運(yùn)行穩(wěn)定。
　　通過(guò)對(duì)三種阻垢劑聚丙烯酸（PAA）、聚天冬氨酸（PASP）、聚環(huán)氧琥珀酸鈉（PESA）的可生物降解性研究可知，PAA的10 d降解率為18.32%，28 d降解率為39.87%，評(píng)價(jià)為可生物降解性阻垢劑

8、，PASP和PESA的10 d和28 d降解率分別為28.69%、65.34%和18.81%、70.29%，評(píng)價(jià)為易生物降解性阻垢劑。由于PASP和PESA不會(huì)對(duì)活性污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生高聚物富集等二次污染，所以可作為長(zhǎng)期使用的綠色安全型阻垢劑。而PAA長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)活性污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生高聚物富集二次污染，所以PAA則被建議短期使用。此外，根據(jù)趙凱的研究發(fā)現(xiàn)將PASP應(yīng)用于高氯、高鈣有機(jī)廢水的處理過(guò)程中COD的去除率出現(xiàn)負(fù)值，即COD去除率下

9、降。所以在高氯、高鈣有機(jī)廢水的處理過(guò)程中不建議使用PASP。因此，本文在對(duì)高氯、高鈣有機(jī)廢水處理過(guò)程中選用的阻垢劑為聚環(huán)氧琥珀酸鈉（PESA）。
　　綜上所述，本文分別通過(guò)預(yù)處理法加入阻垢劑、活性污泥法加入阻垢劑（與不加阻垢劑的空白反應(yīng)器進(jìn)行對(duì)比）來(lái)處理高鈣明膠廢水，對(duì)這兩種方法所得的最佳阻垢率進(jìn)行對(duì)比可知：這兩種方法都可以達(dá)到污泥減量化的目的，只不過(guò)預(yù)處理法加入阻垢劑對(duì)高鈣明膠廢水的阻垢效果要好于活性污泥法加入阻垢劑，前者的污泥