剪切應(yīng)力和重金屬對好氧顆粒污泥影響機(jī)制研究.pdf

1、近年來，將生物自絮凝原理應(yīng)用于好氧反應(yīng)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)好氧污泥的顆粒化。與傳統(tǒng)絮狀污泥相比，好氧顆粒污泥結(jié)構(gòu)密實(shí)，具有良好的沉降性，能保持高污泥濃度，并能承受高有機(jī)負(fù)荷，可間歇運(yùn)行，重新啟動時間短。本文在實(shí)驗(yàn)條件下，采用普通活性污泥的剩余污泥作為接種污泥，以葡萄糖為有機(jī)碳源。在SBR反應(yīng)器中，探討剪切作用和Zn<'2+>、Cu<'2+>、Pb<'2+>三種重金屬離子對好氧顆粒污泥性質(zhì)特征和脫氮除碳的影響機(jī)制，其主要研究結(jié)論如下： (

2、1)剪切作用是好氧顆粒污泥形成和穩(wěn)定存在的重要條件，進(jìn)一步分析好氧顆?；^程得到了實(shí)現(xiàn)快速好氧顆粒化的剪切應(yīng)力范圍(0.189 N/m<'2>～0.377Wm<'2>)和具體操作方案。 (2)剪切作用對好氧顆粒污泥的基本特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)及微生物活性等性質(zhì)特征均會產(chǎn)生影響，且隨著剪切應(yīng)力大小呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性變化。同時，對好氧顆粒污泥微生物的培養(yǎng)分析得到了其有機(jī)物降解和脫氮微生物組成。 (3)分析不同剪切作用條件下的好氧顆粒污

3、泥脫氮除碳過程發(fā)現(xiàn)：成熟好氧顆粒污泥可實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮及有機(jī)物的快速降解。對于成熟的好氧顆粒污泥而言，剪切應(yīng)力的大小并不影響其有機(jī)物的降解過程，但對其脫氮過程將產(chǎn)生一定程度的影響。進(jìn)一步計算分析得到了，不同剪切作用時好氧顆粒污泥的脫氮除碳相關(guān)動力學(xué)參數(shù)。 (4)對好氧顆粒污泥脫氮的過程分析表明，在不同運(yùn)行條件下，顆粒污泥表現(xiàn)出不同的脫氮特性，包括同步硝化反硝化、厭氧氨氧化以及短程硝化反硝化等。這表明顆粒污泥反應(yīng)器運(yùn)行中可能

4、存在多種脫氮機(jī)制，實(shí)際運(yùn)行時的表觀脫氮速率是多種途徑共同作用的結(jié)果。 (5)分析當(dāng)Cu<'2+>、Zn<'2+>和pd<'2+>三種重金屬離子分別在0.5～50.0mg/L范圍內(nèi)時，好氧顆粒污泥基本特性、形態(tài)特征、微生物活性的發(fā)展變化過程，得到了三種重金屬離子對其的影響規(guī)律。 (6)在其他有機(jī)營養(yǎng)物存在的條件下，好氧顆粒污泥能有效吸附去除Cu<'2+>、Zn<'2+>和Pd<'2+>三種重金屬離子。當(dāng)重金屬離子濃度在5.

5、0-50.0mg/L之間時，好氧顆粒污泥對Zn<'2+>、Cu<'2+>和Pb<'2+>三種離子的吸附容量分別為0.90-4.09，1.24-10.19，1.52-12.24mh/gMLSS。重金屬離子濃度的增加能提高好氧顆粒污泥對相關(guān)金屬離子的吸附速率和吸附容量，三種重金屬離子濃度和好氧顆粒污泥對其吸附容量呈現(xiàn)正相關(guān)性。 (7)Zn<'2+>、Cu<'2+>和：pb<'2+>三種重金屬在不同濃度條件下，好氧顆粒污泥保持快速的C