化學生物絮凝—懸浮填料床處理城市污水試驗及機理研究.pdf

1、針對傳統(tǒng)的城市污水二級處理工藝存在基建投資大、運行費用高、磷去除效果差的缺點，本研究在中試裝置規(guī)模上，研制采用化學生物絮凝—懸浮填料床工藝處理上海市低濃度城市污水，對該工藝的運行條件和工藝參數進行了詳細的研究；結合燒杯試驗，對化學生物絮凝工藝中回流污泥的絮凝性能進行了分析；采用粒度分析、分子量分級和分子生物學手段，并與初沉池、化學強化一級工藝和傳統(tǒng)活性污泥法進行對比，對化學生物絮凝工藝的絮凝機理進行了探討。 分析了化學生物絮凝

2、—懸浮填料床工藝的啟動過程，優(yōu)化了工藝運行參數，結果表明：①化學生物絮凝工藝啟動迅速，初期適量接種污泥，5d后即可穩(wěn)定運行；水溫20℃以上時，懸浮填料床自然掛膜時間約25d。②經優(yōu)化的工藝運行參數如下：化學生物絮凝工藝HRT35min，PAFC投加量70mg/L，污泥回流比33％，各廊道曝氣量分別為6.0m3/h、3.5m3/h、0.8m3/h(氣水比分別為3.0、1.8、0.4)；懸浮填料床填料填充比50％，HRT2.7h，氣水比2.

3、0：1。在上述工藝條件下，化學生物絮凝工藝對CODCr、TP和SS的去除率分別達到61.6％、70.9％和76.3％，其容積負荷分別為3.85kg/m3·d、0.097kg/m3·d和2.50kg/m3·d；懸浮填料床對CODCr、TP和氨氮的去除率分別為42.1％、31.4％和49.7％，氨氮硝化效果較好，其容積負荷為0.058kgNH4+/m3·d，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的一級A標準。③

4、由于生物作用，化學生物絮凝工藝可以取消化學助凝劑PAM的投加，節(jié)省約30％的藥劑費用；在相同PAFC投加量下，化學生物絮凝工藝對各項污染物的去除效果均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的化學強化一級工藝，剩余污泥產量比后者減少10～15％。④冬季低溫條件下，化學生物絮凝—懸浮填料床工藝仍實現了較高的污染物去除效果。⑤與傳統(tǒng)二級生物處理工藝相比，化學生物絮凝—懸浮填料床工藝具有處理時間短、基建投資省、除磷能力強、動力能耗低的優(yōu)點。 化學生物絮凝工藝中

5、回流污泥的絮凝性能研究結果表明：①單純的化學污泥回流并不能提高化學強化一級工藝的污染物處理效果，化學生物絮凝工藝是一種化學作用和生物作用深度集成的污水處理新工藝。②化學絮凝劑可以一定程度上影響反應池內的微生物種群結構，工藝運行穩(wěn)定時，化學生物絮凝反應池內微生物數量較多而且形成了適合工藝特點的優(yōu)勢微生物群落。③化學生物絮凝工藝中的污泥胞外聚合物含量達到145.89mg/gVSS，微生物活性較高，絮凝能力較強。 顆粒物粒度分布及去

6、除結果表明：①由于生物絮凝作用，與化學強化一級工藝相比，化學生物絮凝工藝中小粒徑顆粒物的絮凝反應速度較快，解體后的絮體可以再次良好地凝聚成大粒徑絮體。②進水、初沉池出水、化學強化一級工藝出水、二級生物處理工藝出水和化學生物絮凝工藝出水中的顆粒物分別分布在0.4～340μm、0.4～260μm、0.4～112.6μm、0.4～74.52μm和0.4～3.0μm，平均粒徑分別為29.96μm、25.14μm、12.19μm、10.38μm和

7、0.819μm，由于化學和生物的協同絮凝作用，化學生物絮凝工藝對小粒徑顆粒物的去除效果最優(yōu)。③化學生物絮凝工藝對重金屬的去除效果優(yōu)于化學強化一級工藝，其對Cr、Cu、Sn、Ag、Pb、Zn和Ba的去除率分別達到99.4％、98.6％、84.0％、97.8％、88.5％、85.1％和75.1％，對這些重金屬的去除無選擇性，這可能與該工藝對小粒徑顆粒物的高效去除有關。 溶解性有機物分子量分級及去除結果表明：①化學生物絮凝對溶解性有