連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器效用及其內(nèi)好氧顆粒污泥形成機(jī)理研究.pdf

1、好氧顆粒污泥是在水流剪切力作用下，由微生物凝聚而形成的顆粒狀聚集體，因其具有較好的生物活性、沉淀性能、耐有機(jī)負(fù)荷沖擊、對(duì)污染物質(zhì)較強(qiáng)的去除能力，在污（廢）水處理領(lǐng)域得到了許多關(guān)注。然而，現(xiàn)有大部分關(guān)于好氧顆粒污泥的研究成果都是在UASB或SBR中得到的，雖然有一些在連續(xù)流中成功培養(yǎng)出好氧顆粒污泥的報(bào)道，但是這些文獻(xiàn)都沒(méi)有詳細(xì)分析連續(xù)流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原理及連續(xù)流運(yùn)行條件下,好氧顆粒污泥形成的具體機(jī)理。
　　本文從好氧顆粒污泥的性質(zhì)和影

2、響好氧顆粒污泥形成的因素出發(fā)，在近年來(lái)其他學(xué)者培養(yǎng)好氧顆粒污泥所采用的連續(xù)流反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，結(jié)合ABR反應(yīng)器、厭氧—好氧交替工藝及泳動(dòng)床的啟發(fā)，設(shè)計(jì)出了一種連續(xù)流折流式反應(yīng)器，并在其中加設(shè)網(wǎng)板，進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。同時(shí)，為進(jìn)一步闡明網(wǎng)板的作用，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)并在同一周期內(nèi)進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。
　　實(shí)驗(yàn)采用絮狀污泥為接種污泥，使用實(shí)際生活污水為基質(zhì)進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。在相同的操作運(yùn)行參數(shù)下，加設(shè)網(wǎng)板的反應(yīng)器R1在第10d

3、時(shí)即有顆粒晶核的出現(xiàn)，在第30d左右其內(nèi)好氧顆粒污泥成熟。穩(wěn)定后R1內(nèi)的好氧顆粒污泥的平均粒徑為3.0mm。而未加設(shè)網(wǎng)板的反應(yīng)器R2在第15d時(shí)出現(xiàn)顆粒污泥，在第44d時(shí)其內(nèi)好氧顆粒污泥成熟，粒徑為1.0—3.0mm。且反應(yīng)器R1中的好氧顆粒污泥其沉降性能、穩(wěn)定性都要優(yōu)于R2中形成的好氧顆粒污泥。此后反應(yīng)器R1一直穩(wěn)定運(yùn)行至100d，而反應(yīng)器R2在第63d時(shí)出現(xiàn)好氧顆粒污泥的解體現(xiàn)象，第65d時(shí)出水水質(zhì)急劇下降，反應(yīng)器被迫停止運(yùn)行。

4、r>　　在好氧顆粒污泥的形成過(guò)程中，反應(yīng)器R1對(duì)污染物的去除性能要明顯優(yōu)于反應(yīng)器R2。R1對(duì)污水中各污染物質(zhì)的最大去除率分別為：CODcr94％, TN85%, NH3—N93%,TP81%。相比之下R2對(duì)污水中各污染物質(zhì)的最大去除率分別為：CODcr84%, TN72%,NH3—N84%,TP73%。這種差異主要產(chǎn)生的原因主要有以下兩點(diǎn)：（1）得益于網(wǎng)板對(duì)污泥的截留作用及其上生長(zhǎng)的生物膜，反應(yīng)器 R1中的生物量及生物種群數(shù)相比R2更多

5、；（2）反應(yīng)器R1中形成的好氧顆粒污泥其生物活性要比R2中的好。
　　進(jìn)一步明確網(wǎng)板在好氧顆粒污泥形成過(guò)程中的作用機(jī)理，本文從微生物和流體力學(xué)兩個(gè)角度，分析了網(wǎng)板的促進(jìn)作用并得出以下結(jié)果：（1）網(wǎng)板上形成的生物膜在水流剪切力的作用下脫落，成為好氧顆粒污泥形成的初始凝聚核，這縮短了好氧顆粒污泥形成的時(shí)間。而R2中微生物初始凝聚核的形成要經(jīng)過(guò)無(wú)規(guī)律的碰撞和吸附過(guò)程。（2）fluent軟件模擬顯示，在反應(yīng)區(qū)在增設(shè)網(wǎng)板可優(yōu)化水流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)