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种泥:
阜新市清源污水处理厂生化反应池中的污泥.
人T模拟废水成分:
葡萄糖,氯化铵,磷酸二氢钾,磷酸
二氢钠,氯化钙,硫酸镁,硫酸铁,硫酸锌和硫酸铜等按着C:
N:
P=10o:
5:
】配制
试验设备:
试验装置见图1.反应器有效容积是0.30x
0.88x0.53=139.92L
进水
图1试验装置
虹吸出
虹吸捧
1.2-2培养方法
试验采用SBR法.间歇投入人工模拟的生活污水进行
培养.其运行过程见图2.
进水反应静止出煎一闲置
¨
一r一一}==:
0十一一:
:
…一卜—'
I;
=:
{≥.10:
j{≥{
图2SBR法系统流程图
试验用水为人工模拟的生活污水,污水的pH值控制约
为6.5~7.5之间,温度约为14~19℃.溶解氧为2.5—3mgru,
COD值为200~300mg/L.其有机物和其它水质条件符合微生
物的生长要求.镜检发现少量游离细菌.在此基础上加强曝
气.改善其它环境条件.促使活性污泥微生物的逐步演变成
熟.最终培养出具有良好生物降解活性的好氧活性污泥.反
应器属于完全混合式曝气沉淀池.其运行特点是当废水进入
反应池后.在最短时间内,即与池中的混合液能充分的混合,
并被稀释.因此流入池中的污水的pH值,温度及水质变化
对池内活性污泥的冲击作用将降低
1.2-3试验方法
池中温度控制在l8~22℃之间,pH值控制在6.5~7.5之
间,溶解氧在2.5~3mg,L每天运行2个周期,日总曝气时间
J8h.静止时问每次40min.负荷在0.2~0.3kgBOD/(kgMLSS?
d).曝气运转过程中.为了及时了解和控制污泥的生长和活
性状态.每天通过显微镜检查曝气池混合液及絮体中微生物
的状况同时采用时间控制序列操作管理.监测分析以下指
标:
温度,pH,溶解氧量,污泥SV曝气池MLSS,MLVSS以
作者简介:
赵晓宁(1983~).辽宁鞍山人,辽宁.T-程技术大学资源与环境工程学院硕士研究生.
2o1o.No2
一
4㈣
善一
2000
~t1000
及进出水COD等.与
晒I此同时,利用虹吸作
lIMLS5~用排泥
.每天排泥量
l34567H910
戈教^1
图3培养前期MISS随时间变化情况
1●l
蓬
20
l0
n
SV3n
051015
天数l,d
图4培养前期SV数据随时间变化情况
图5培养前期污泥的形态
图6培养中期污泥形态
SV
i3I5I7I9212325
天数
培养中期SV数据随时间变化情况
为6000mL.污泥浓度
控制在3000mg/L左
右.
2培养过程中的
现象讨论
2.1培养前期
培养前期即培养
阶段的第110d.由
于从污水厂中取回的
新鲜污泥的原始性能
很好.所以测得的
MLSS与Sv数据均
符合正常范围而且絮
凝情况良好.分别见
图3和图4但由于
人工模拟的污水中有
机物浓度相对比较
高.营养相对单一.所
以活性污泥在物理性
状上颜色尚浅.见图
5.
2-2培养中期
培养中期即培养
的第1l~25d.随着
培养过程的进行.细
菌数目大大增加.污
水中出现了掠食能力
更强的纤毛虫纲中的
不同种类的原生动
物在这个过程中池
面浮着大面积的泡
沫.池水变成酸臭的
味道.原凶可能是由
于曝气量的降低且有机物加大导致污泥发生丝状膨胀丝状
菌大量繁殖导致污泥膨胀.见图6
通过每隔1d对COD的测定.可知在这一时期污泥的活
性降低,有机物降解能力下降到30%左右.见表l污泥的沉
降性能比较差,SV数据随时间变化情况见图7,且上清液
浑浊污水有腐败的气味
2-3培养后期
培养后期即培养阶段的第25~45d.经过对污泥膨胀的
有效控制,丝状菌的生长得到抑制,见图8此时出现了大量
的钟虫类原生动物,污水的沉降性能得到明显的改善.SV
数据随时间变化情况见图9.标志着活性污泥已成熟.游离
细菌含量低,活性污泥絮体已经形成.污泥浓度在3000~
2o10.No2
表1培养中期COD的去除率
天数/d进水COD/mg-L出水COD/mg?
LCOD去除率/%
3200mg/L之间.见图
l0.污泥絮体进一步
变大通过每隔一天
对COD进行测定可
知COD去除率达
70%(见表2).出水水
质良好.污水净化效
果良好
3污泥发生异常
情况的特征及其
控制方法
3.1丝状菌污泥膨
胀的原因
3.1.1进水水质变化
(1)原水中营养
物质含量不足活性
污泥法处理污(废)水
的过程.就是污泥中
的微生物种群不断地
吸收,利用水中污染
物.在自身增殖的同
图8培养后期污泥的形态
SVⅪ
化情况
;
nK数:
■ⅦsS1
1:
{579iil0t5iJ9
数hl
图1O培养后期MLSS随时间变化情况
时.将污染物加以降解的过程.随反应的进行需要多种营养
物质保证其正常的新陈代谢活动.并维持生物的动态平衡和
活动若微生物的食物不足.会使低营养型微生物丝硫细菌,
贝氏硫细菌过度繁殖.在与菌胶团细菌的竞争中占优.
(2)原水中碳水化合物和可溶性物质含量高.丝状菌与
其它菌种相比有其自身的一些特点,它对高分子物质的水解
o
9==
图,i—i
能力弱,较难吸收不溶性物质.所以.当废水中含有较多量的
可溶性有机物时.有利于底物中丝状菌的繁殖.此外,废水中
含过多量的糖类碳水化合物时.诸如球衣菌属的丝状菌能直
接将葡萄糖,乳糖等糖类物质作为能源加以吸收利用.同时
分泌出高粘性物质覆盖在菌胶团细菌表面.从而大大提高了
污泥的水结合率
(3)硫化物含量高.正常的活性污泥中硫代谢丝状菌含
量不多.若污水中硫化物含量偏高(这种情况多存在于工业
废水中).容易引起诸如硫化菌,贝氏硫化菌等硫代谢丝状菌
的过量增殖.致使引发污泥膨胀
(4)进水波动.进水波动是指进人活性污泥反应器的原
水在流量以及有机物浓度,种类方面的改变如果曝气池中
有机物浓度突然增加.就会冈微生物呼吸迅速致使溶解氧含
量降低,此时丝状菌在争夺氧的过程中占优,能够大量繁殖,
引起污泥膨胀
3.1.2反应器环境条件变化
(1)温度反应器底物中每种细菌都有自己的最适宜生
长温度.在最适宜生长温度下,其繁殖旺盛,竞争力强.如果
温度较低.污水中微生物代谢速度较慢.会积贮起大量高粘
性的多糖类物质.使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI
值增高.从而可能会引起污泥膨胀温度对丝状菌的影响也
是很普遍的.丝状菌的膨胀对温度具有敏感性.在其它条件
等同的情况下.10℃时产生严重的污泥膨胀现象:
将反应器
温度提高22℃.不再产生污泥膨胀.这也是大多数活性污泥
在冬季时会产生污泥膨胀或者污泥膨胀更加严重的原冈之
—一
(2)溶解氧溶解氧作为构成活性污泥混合液的3要素
(气,水,泥)之一,是许多生物降解反应的必要条件.菌胶团
细菌和浮游球衣菌等丝状菌对溶解氧需要量差别比较大.菌
胶团细菌是好氧菌.而绝大多数丝状菌是适应性强的微好氧
菌因此.若溶解氧含量不足.菌胶闭的生长受到抑制,而丝
状菌仍能正常利用有机物.在竞争巾占优
(3)pH值.pH值较低,会导致丝状真菌的繁殖而引起污
泥膨胀.活性污泥微生物最适宜的pH值范同是6.5~8.5;
pH
值低于6.5时利于真菌生长繁殖:
(4)BOD污泥负荷.BOD污泥负荷是设计活性污泥反应
池和控制其运行的重要指标.一般在0.2~0.3kgBOD/
(kgMLSS-d)~lh3.
3.1.3营养物质缺乏或不平衡
进水中营养物质缺乏或不平衡.除引发丝状菌膨胀外,
还会导致非丝状菌污泥膨胀由于进水中含有大量的溶解性
有机物.使污泥负荷太高.而进水中又缺乏足够的N,P或溶
解氧不足.细菌很快把大量有机物吸人体内.又不能及时代
谢分解.向外分泌过多的糖类物质.这类物质中所含的羟基
具有很强的亲水性.可以使活性污泥结合水率高达400%.呈
粘性的凝胶状
3.2丝状菌引起污泥膨胀的控制方法
3.2.1投加药剂法控制污泥膨胀
2oIo.No2
能.唬
污泥膨胀的早期控制方法主要是靠外加药剂(如消毒
剂)直接杀死丝状菌或投加无机或有机混凝剂增加污泥絮体
的密度来改善污泥絮体的沉降性能目前此类方法仍运用于
某些污水处理厂
投加氧化剂:
(1)投加Cl,或漂白粉.控制污泥膨胀采用的传统氧化
剂是C1,.Jenkins等人的研究表明43,具有氧化能力的Cl和
次氯酸根渗人细胞后.能破坏菌体内的酶系统.导致细胞死
亡绝大程度上说的丝状菌是可以通过加氯气得以有效控
制.一般投加在回流污泥中,加一定量的Cl,浓度应控制在
小于35mg/L.加氯量最适宜控制在10~20mg/L.d.投加量过
大反而会杀死菌胶团菌,造成絮体解体当SVI值逐渐降低,
膨胀不断缓解时,应逐渐减少投药量本实验投加了2.3g的
次氯酸
(2)投加H,O,双氧水在控制污泥丝状菌膨胀中的应用
也相当广泛.Keller等人的研究发现LS].控制丝状菌的最少投
量是0.1g/kg?
d(HO2/MLSS)时,将会破坏脱磷作用,投加一
段时间后(大概8-10d)脱磷作用会慢慢恢复H,O,的毒性对
脱氮作用只有少量的影响
(3)投加0.投加臭氧也可以控制丝状菌所引起的污泥
膨胀.臭氧还能有效地改善硝化作用和提高难降解有机物的
去除率,臭氧的投加量在3.5g/kg-d(H2O2/MLSS)2~右.
投加凝聚剂:
投加合成的有机聚合物,铁盐,铝盐等混凝剂均可以通
过其凝聚作用来提高污泥的压密性增加污泥的比重:
投加高
岭土,碳酸钙,氢氧化钙等也可以通过提高污泥的压密性来
改善污泥的沉降性能实验采用在曝气池巾投加硅藻土.
按十污泥接种量的0.4%~0.5%计算加入l3-2g的硅藻土.改
善了污泥的沉降性能..
3.2-2加大回流量控制污泥膨胀
实验采用将虹吸排的污泥排人2个单独设置的曝气
池内进行曝气.将微生物体内贮存物质氧化.从而使菌胶团
细菌具有最大吸附和存能力.使污泥得到充分再生并恢复
活性,所以可以在与丝状菌的竞争巾获得优势.抑制丝状菌
的过量繁殖
4结论
(1)在污泥培养过程中,培养前期由于营养单一导致污
泥在物理性状上颜色较浅.培养中期丝状菌大量繁殖导致污
泥膨胀.培养后期对污泥膨胀进行有效控制.出水水质良好.
污水净化效果良好
(2)丝状菌污泥膨胀现象主要发生在培养中期,通过分
析得出丝状菌污泥膨胀的原因主要有进水水质变化,反应器
环境条件的变化以及营养物质缺乏或不平衡
(3)实验中通过2个阶段交替进行来控制丝状膨胀第
1阶段是在投加2.3g次氯酸的同时,把同流量控制在60%,
溶解氧在3mg/L左右;
第2阶段是在投加13.2g硅藻土的同
时,把回流量控制在55%,溶解氧在2.7mL左右每个阶段
运行2d,交替进行,共20d,最终使污泥恢复活性,达到稳定
(下转第65页)
程:
厌氧水解池+人T湿地+生态沟:
去除效果:
COD:
73.6%,
BOD5:
85.8%,SS:
8O.7%,NH3一N:
60.3%,P:
75.6%,经处理后
出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—
20021一级标准B类标准
费用:
总投资80万元.无运行费用.
(2)华北地区(北京康陵村).设计流量:
120m~d;
工艺流
初沉池+潜流人工湿地+植物床+人丁湖;
81.84%,BOD5:
87.19%,SS:
86.26%,NH3一N:
56.97%,TP:
86.66%.出水水质达到北京市水污染物排放标准(DB11/
307—2005卜一级B到二级之间
造价费约3600~4000元/t.运行费0.1元/t
(3)华东地区(浙江某农村).设计流量:
40m3/d;
厌氧池+人1湿地+稳定塘:
75.1%~
87-3%,B0D:
75.2%-94.3%,SS:
90.2%-97.6%,TN:
50.2%~
67.8%,NH一N:
65%~75-3%,TP:
70.6%~85.9%,出水水质达到
《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准.
造价费3.81万元.运行费0.082元/t,维护费1200
元/a.
(4)西部地区(四川昭化镇).设计流量:
3000mTd;
工艺
流程:
沉沙池+沉淀池+人工湿地+氧化塘;
82.2%,TN:
55.O%,NH3一N:
65.7%,TP:
94.0%,经处理后出水达
到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级
标准B类标准
建设成本976元/t,综合处理成本0.35元/t.
由上面的示范T程点可以看出.我国不同农村地区建立
了以人工湿地为核心处理技术的示范性T程.并取得了明显
的处理效果.从投入运行费用也可以看出.采用人湿地处
理农村污水比较经济这说明人工湿地在实际工程中的应用
情况较好尽管如此.这些丁程还得有点单薄,还需要建立
更多的示范工程点来验证处理效果并在技术上改进完善.
3辅助措施
(1)农村改厕.由于我国农村地区经济落后,很大一部分
农民家庭厕所卫生情}兄很差.有很多敞开的粪缸厕所既臭
又会滋生苍蝇,蚊子,对周同环境造成很大的影响,其中污染
物的含量较高.可以将现有的粪缸厕所改成化粪池,而其他
厨房,洗涤污水进行小规模人T生态湿处理的方案既解决
了农村的生活污水对环境的污染.又改善了农村家庭厕所卫
(上接第57页)
状态
在T程实际巾.引发污泥膨胀的诱因不可能是单一的.
只有分析其产生的主要原因.才能找到解决问题的关键办
法
参考文献
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京:
化学_T-业出版社.2001
2SheZ,ZhengX,YangB,eta1.Granuledevelopmentandperformance
insucrosefedanaerobicbaffledreactors.JournalofBiotechnology.
2o10.NO2
能臻查境
生状况差的现状.对村庄环境质量的提高有非常重要的作
用.
(2)增设调节池.农村生活污水具有水量少,浓度高,口
变化系数大和间歇排放等特点.白天几个时段集中排水.傲
间基本没有排水.不设调节池使水量,水质都难以有效调节.
水量大时,由于污水没有出路.只能直排,所以应该设置调节
池.
(3)后续处理设施针对人工湿地不能使农村污水达标
排放.可以结合当地的实际情况.在人工湿地后面接生态塘
或土壤渗滤系统
4结语
相对城市来说.农村经济不发达.农民整体文化素质不
高,缺乏技术人才与管理人员,因此,必须从实际出发.在处
理污水时应考虑低投入,低耗费,低维护等因素,而人工湿地
操作管理简单,运行费用低,投资少,可以充分利用农村地区
现有的荒地,洼地,沼泽地,修建人工湿地,人工湿地在我国
广大农村地区具有良好的应用前景目前国内一些学者对人
工湿地处理农村污水进行研究并取得了一定的成效.但人工
湿地还不能作为一种成熟的工艺来处理农村污水.一些技术
性的问题还需要深入研究下去
l吴树彪.胡静,翟旭.等.家庭人2r-湿地组合系统处理农村生活污水
的试验研究.水处理技术,2009,35(3)
2帖靖玺.钟云,郑正,等.二级串联人工湿地处理农村污水的脱氮除
磷研究.中国给水排水,2007,23
(1)
3叶芬霞.李颖.朱瑞芬.塔式复合人工湿地处理农村生活污水的试
验研究.中国给水排水,2008,24(21)
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术,2007,33(1O)
5莫建红.人.Y-湿地工艺处理农村生活污水.广东化工.2009,36(7)
6周有.邵志远.张统,人工湿地在新农村建设污水处理的应用.住宅
产业.2OHD8(9)
7李松.单胜道.曾林慧.等.人工湿地/稳定塘工艺处理农村生活污
水.中国给水排水,2008,24(10)
8吴昊.欧阳峰.人工湿地在西部农村地区对生活污水的应用研究.广
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3李宗义.微生物学实验技术.北京:
气象出版社.1997
4ChuaH.Effectsoftracechromiumonorganicadsorptioncapacityand
organicremovalinactivatedsludge.Sci.TotalEnviron.1998,214
5LettingaG.Anaerobicdigestionandwastewatertreatmentsystems.An.
tonEvanLeeuwenhoek,1995,67
(1):
6赵春禄,张明明,马文林.等.铝絮凝剂对活性污泥中微生物活性影
响的研究.环境工程,2000.l8(5)
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- 最新 活性污泥 培养 研究