化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床處理城市污水試驗(yàn)及機(jī)理研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)的城市污水二級(jí)處理工藝存在基建投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、磷去除效果差的缺點(diǎn)，本研究在中試裝置規(guī)模上，研制采用化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床工藝處理上海市低濃度城市污水，對(duì)該工藝的運(yùn)行條件和工藝參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究；結(jié)合燒杯試驗(yàn)，對(duì)化學(xué)生物絮凝工藝中回流污泥的絮凝性能進(jìn)行了分析；采用粒度分析、分子量分級(jí)和分子生物學(xué)手段，并與初沉池、化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝和傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行對(duì)比，對(duì)化學(xué)生物絮凝工藝的絮凝機(jī)理進(jìn)行了探討。 分析了化學(xué)生物絮凝

2、—懸浮填料床工藝的啟動(dòng)過(guò)程，優(yōu)化了工藝運(yùn)行參數(shù)，結(jié)果表明：①化學(xué)生物絮凝工藝啟動(dòng)迅速，初期適量接種污泥，5d后即可穩(wěn)定運(yùn)行；水溫20℃以上時(shí)，懸浮填料床自然掛膜時(shí)間約25d。②經(jīng)優(yōu)化的工藝運(yùn)行參數(shù)如下：化學(xué)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(xué)生物絮凝工藝對(duì)CODCr、TP和SS的去除率分別達(dá)到61.6％、70.9％和76.3％，其容積負(fù)荷分別為3.85kg/m3·d、0.097kg/m3·d和2.50kg/m3·d；懸浮填料床對(duì)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(fù)荷為0.058kgNH4+/m3·d，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。③

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

5、回流污泥的絮凝性能研究結(jié)果表明：①單純的化學(xué)污泥回流并不能提高化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝的污染物處理效果，化學(xué)生物絮凝工藝是一種化學(xué)作用和生物作用深度集成的污水處理新工藝。②化學(xué)絮凝劑可以一定程度上影響反應(yīng)池內(nèi)的微生物種群結(jié)構(gòu)，工藝運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，化學(xué)生物絮凝反應(yīng)池內(nèi)微生物數(shù)量較多而且形成了適合工藝特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)微生物群落。③化學(xué)生物絮凝工藝中的污泥胞外聚合物含量達(dá)到145.89mg/gVSS，微生物活性較高，絮凝能力較強(qiáng)。 顆粒物粒度分布及去

6、除結(jié)果表明：①由于生物絮凝作用，與化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝相比，化學(xué)生物絮凝工藝中小粒徑顆粒物的絮凝反應(yīng)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(jìn)水、初沉池出水、化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝出水、二級(jí)生物處理工藝出水和化學(xué)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(xué)和生物的協(xié)同絮凝作用，化學(xué)生物絮凝工藝對(duì)小粒徑顆粒物的去除效果最優(yōu)。③化學(xué)生物絮凝工藝對(duì)重金屬的去除效果優(yōu)于化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝，其對(duì)Cr、Cu、Sn、Ag、Pb、Zn和Ba的去除率分別達(dá)到99.4％、98.6％、84.0％、97.8％、88.5％、85.1％和75.1％，對(duì)這些重金屬的去除無(wú)選擇性，這可能與該工藝對(duì)小粒徑顆粒物的高效去除有關(guān)。 溶解性有機(jī)物分子量分級(jí)及去除結(jié)果表明：①化學(xué)生物絮凝對(duì)溶解性有