污泥膨脹的影響因素與微膨脹耦合短程硝化的研究.pdf

1、“活性污泥低氧微膨脹節(jié)能技術(shù)”是由本課題組彭永臻教授首次提出的一種既節(jié)能又保證出水水質(zhì)的新技術(shù)，其更新了解決污泥膨脹問題的思想和觀念，對降低污水處理能耗和運行費用有重要意義，其實現(xiàn)與維持的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)運行工況使絲狀菌和菌膠團菌處于平衡生長。短程硝化技術(shù)是近年來活性污泥法節(jié)能降耗領(lǐng)域研究的熱點，探索短程硝化啟動及穩(wěn)定維持的方法和策略對于該技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程實踐有重要意義。因此，為實現(xiàn)污水的高效節(jié)能處理，本課題首先對不同影響因素下絲狀菌與菌

2、膠團競爭關(guān)系進(jìn)行了深入研究；其次為實現(xiàn)污泥微膨脹和短程硝化技術(shù)的耦合，研究了完全混合式反應(yīng)器中短程硝化的啟動及穩(wěn)定維持策略，并在穩(wěn)定短程的序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）中嘗試了污泥微膨脹與短程硝化的耦合。通過上述主要內(nèi)容的研究，力求為今后實現(xiàn)低氧微膨脹和短程硝化的耦合節(jié)能技術(shù)奠定研究基礎(chǔ)。
　　 采用人工配水，在小試SBR工藝中對絲狀菌與菌膠團競爭關(guān)系的研究，重點考察了運行方式、溶解氧（DO）、進(jìn)水時間及營養(yǎng)物質(zhì)缺乏對絲狀菌和菌

3、膠團菌競爭的影響。試驗發(fā)現(xiàn)，前置缺氧的運行方式對遏制惡性污泥膨脹有重要作用。前置缺氧短時進(jìn)水運行條件下，低DO不易導(dǎo)致污泥膨脹；而當(dāng)?shù)虳O與長時間進(jìn)水（即底物濃度梯度）相互協(xié)同作用時，污泥沉降系數(shù)（SVI）值會出現(xiàn)小幅上升。前置缺氧運行條件下，進(jìn)水時間的延長，聚β羥基烷酸（PHA，Polyhydroxyalkanoates）合成量稍有降低。可見延長進(jìn)水時間降低了底物濃度梯度，不利于底物貯存轉(zhuǎn)化，而有利于絲狀菌的生長，故會導(dǎo)致沉降性的下降

4、。鑒定發(fā)現(xiàn)前置缺氧長時間進(jìn)水條件下，系統(tǒng)的優(yōu)勢絲狀菌主要為EikelboomType0092型及Eikelboom Type1851型絲狀菌。
　　 全程好氧的運行方式極易導(dǎo)致污泥惡性膨脹。全程好氧反應(yīng)器中，不管時間的長短及DO值的高低，均發(fā)生了嚴(yán)重的污泥膨脹，系統(tǒng)SVI值一度高于500mL/g。全程好氧短時進(jìn)水時優(yōu)勢絲狀菌為Thiothrix，而好氧長時間進(jìn)水條件下除Thiothrix外另伴有1851型絲狀菌的增長。
　

5、　 在考察缺氮和缺磷對污泥沉降性的影響過程中發(fā)現(xiàn)，缺氮及缺磷系統(tǒng)在前置缺氧短時進(jìn)水條件運行100天后，缺磷系統(tǒng)發(fā)生了粘性膨脹，并伴有少量的絲狀菌繁殖，而缺氮系統(tǒng)污泥沉降性能依然良好。缺氮系統(tǒng)的底物貯存能力明顯高于缺磷系統(tǒng)，可見貯存效果的強化有利于污泥沉降性的提高。
　　 通過研究不同溶解氧SBR系統(tǒng)內(nèi)短程硝化的啟動與維持，發(fā)現(xiàn)通過實時控制曝氣時間能夠?qū)Χ坛滔趸到y(tǒng)污泥種群起到優(yōu)化作用，在高、低DO條件下均能實現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化，

6、而低DO更有利于同步硝化反硝化率的提高。通過延長進(jìn)水時間及改變進(jìn)水水質(zhì)的方式嘗試將短程硝化與污泥微膨脹進(jìn)行耦合，試驗結(jié)果表明：進(jìn)水水質(zhì)與運行方式的改變導(dǎo)致了SBR反應(yīng)器亞硝化積累率略微下降，而低DO系統(tǒng)的污泥沉降性能較高DO系統(tǒng)好，這與系統(tǒng)內(nèi)除磷特性的好壞有關(guān)。采用缺氧1h進(jìn)水，維持好氧階段DO在0.Smg/L左右，能有效實現(xiàn)短程硝化和污泥微膨脹的耦合。
　　 連續(xù)流短程硝化一直為短程脫氮的難點，本試驗研究發(fā)現(xiàn)通過間歇啟動實現(xiàn)較