溫度對化學(xué)生物絮凝+BAF處理城市污水的影響研究(圖文)

1、溫度對化學(xué)生物絮凝+BAF處理城市污水的影響研究(圖文)論文導(dǎo)讀：BAF對有機(jī)物將化學(xué)生物絮凝工藝和曝氣生物濾池BAF結(jié)合在一起，能夠發(fā)揮絮凝和生物膜過濾的雙重成效，既實(shí)現(xiàn)了設(shè)備一體化，又降低了基建投資和運(yùn)行本錢，兩者各自發(fā)揮單獨(dú)處理優(yōu)勢，同時(shí)又彌補(bǔ)對方的工藝缺陷，這是當(dāng)代污水處理技術(shù)重要的開展趨勢。該工藝受多重因素影響，由于溫度對微生物有很大的影響，尤其在污水處理中低溫對微生物的活性有一定的抑制作用，所以考察系統(tǒng)在不同溫度下的去除效果，主要是考察系統(tǒng)在冬季低溫條件下的去除效果。由圖可知，溫度的變化對SS的去除效果的影響是不明顯的，水的粘度與水溫有關(guān)，水溫較低時(shí)，水的粘度較大，膠粒間的碰撞幾率

2、減少，不利于已脫穩(wěn)膠粒的相互絮凝，影響絮體的形成過程，因此化學(xué)生物絮凝工藝對SS去除會(huì)受到影響。關(guān)鍵詞：化學(xué)生物絮凝，曝氣生物濾池(BAF)，溫度，去除效果，硝化化學(xué)生物絮凝工藝是在傳統(tǒng)化學(xué)強(qiáng)化一級工藝的根底上，通過回流局部剩余污泥，采用曝氣攪拌代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械攪拌，以強(qiáng)化處理系統(tǒng)中的生物絮凝作用，它具有加藥量少、剩余污泥量少的特點(diǎn)。曝氣生物濾池Biological Aerated Filter簡稱BAF，是20世紀(jì)80年代末90年代初在普通生物濾池的根底上，并借鑒給水濾池工藝而開發(fā)興起，集過濾、生物吸附、生物氧化于一體的新型水處理技術(shù)。曝氣生物濾池具有有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小、投資少、不會(huì)產(chǎn)生污

3、泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)【1】。清華大學(xué)【2】研究說明，利用BAF工藝對微污染源水進(jìn)行生物預(yù)處理可以取得良好的除污染效果。BAF對有機(jī)物將化學(xué)生物絮凝工藝和曝氣生物濾池BAF結(jié)合在一起，能夠發(fā)揮絮凝和生物膜過濾的雙重成效，既實(shí)現(xiàn)了設(shè)備一體化，又降低了基建投資和運(yùn)行本錢，兩者各自發(fā)揮單獨(dú)處理優(yōu)勢，同時(shí)又彌補(bǔ)對方的工藝缺陷，這是當(dāng)代污水處理技術(shù)重要的開展趨勢。該工藝受多重因素影響，由于溫度對微生物有很大的影響，尤其在污水處理中低溫對微生物的活性有一定的抑制作用，所以考察系統(tǒng)在不同溫度下的去除效果，主要是考察系統(tǒng)在冬季低溫條件下的去除效果。1 試驗(yàn)裝置與方法1.1試驗(yàn)裝置小試裝置設(shè)計(jì)規(guī)

4、模2m3/d，主體分為兩個(gè)局部：化學(xué)生物絮凝工藝主要去除有機(jī)物和總磷；后續(xù)的曝氣生物濾池主要用于硝化，進(jìn)一步降低有機(jī)物。試驗(yàn)進(jìn)水取自李村河污水處理廠初沉池出水，污水經(jīng)潛水泵進(jìn)入水箱，然后由柱塞泵提升后進(jìn)入化學(xué)生物絮凝反響池，反響池出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水別離，一局部剩余污泥回流反響池，沉淀池出水進(jìn)入中間水箱，再經(jīng)曝氣生物濾池脫氮。曝氣生物濾池采用上向流，反沖洗水有效容積44L。曝氣生物濾池柱高2.0m，內(nèi)徑200mm，柱內(nèi)填充有粒徑為3-5mm的生物陶粒，濾料高度為1800mm。生物陶粒的主要成分：SiO2為54.29% ,Al2O3為16.44%, Fe2O3為4.23%，CaO為2.86%，

5、MgO為0.46%。柱側(cè)壁設(shè)有取水口，底部是氣水混合室，反沖洗采用氣水反沖洗。圖1 試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram ofexperimental system表1.2 試驗(yàn)用原水水質(zhì)Table 2-1 Quality of rawwater in trial 工程 指標(biāo)范圍 (mg/L) 均值(mg/L) CODCr 200-530 350 NH3-N 42-71 55 PO43-P 1.3-5.8 3.7 TP 4.8-7.9 5.6 SS 420-540 475 表2 化學(xué)生物絮凝工藝運(yùn)行參數(shù)Table 4-1 Operating parameters of

6、chemical-biological flocculation process 工藝條件(參數(shù)) 值 流量(L/h) 66 污泥濃度mg/L 3000 水力停留時(shí)間(min) 40 FeCl3投加量(mg/L) 30 污泥回流比% 70 表3 BAF運(yùn)行參數(shù)Table 4-1 Operating parametersof BAF 工藝條件(參數(shù)) 值 流量(L/h) 35 水力停留時(shí)間(h) 2 濾速(m/h) 0.5 反沖洗周期(d) 2 溶解氧(mg/L) 3 接種15L活性污泥，參加化學(xué)生物絮凝反響池，調(diào)節(jié)各廊道溶解氧分別為2mg/L、1.5mg/L、1mg/L，污泥回流比約為70%，

7、試驗(yàn)開始間歇進(jìn)水，每隔3小時(shí)進(jìn)水，進(jìn)水流量為30L/h，次日反響池污泥濃度到達(dá)3000mg/L，開始正常連續(xù)進(jìn)水，同時(shí)投加液態(tài)絮凝劑FeCl3，投加量為30mg/L，每天定量排出剩余污泥，啟動(dòng)試驗(yàn)大概持續(xù)10天左右。通過接種污水廠回流污泥，采用間歇進(jìn)水，對曝氣生物濾池進(jìn)行悶曝掛膜培養(yǎng)，兩周后觀察發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)內(nèi)填料外表生長形成半透明狀微生物生物膜，調(diào)整進(jìn)水方式為小流量連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水流量為10L/h,次日對其進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行測試分析，進(jìn)水CODCr為120mg/L, NH3-N為30mg/L的條件下，出水CODCr為64mg/L, NH3-N為12mg/L, 調(diào)節(jié)進(jìn)水流量為35L/h，水力停留時(shí)間為2

8、h，連續(xù)進(jìn)水一周后，進(jìn)水CODCr為106mg/L, 進(jìn)水NH3-N為28mg/L，出水CODCr為56mg/L,出水氨氮為1.8mg/L，出水水質(zhì)穩(wěn)定，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)并觀察曝氣生物濾池系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，填料外表的生物膜生長良好，由此說明系統(tǒng)掛膜成功，通過顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)填料附著生物膜上均有輪蟲，鐘蟲等微生物出現(xiàn)。整個(gè)試驗(yàn)過程中進(jìn)水水質(zhì)比擬穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)較大的波動(dòng)，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量控制試驗(yàn)的水力停留時(shí)間。試驗(yàn)運(yùn)行期間反響器內(nèi) pH值維持在7.07.8之間,所以此試驗(yàn)不考慮pH的影響,許多研究者認(rèn)為pH在偏堿性范圍內(nèi)變化時(shí),不影響硝化效果【4】。2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論溫度對該工藝的影響是多方面的，溫度降低

9、，參與凈化的微生物的種屬和活性、生化反響速率以及生化反響中的氧轉(zhuǎn)移速率也將隨著溫度的變化而變化，任何一種微生物都有一個(gè)最適的生長溫度，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的下降，微生物新陳代謝減緩。在本試驗(yàn)中分階段研究了1015、1620、2126不同溫度對化學(xué)生物絮凝強(qiáng)化一級處理與曝氣生物濾池組合工藝處理城市污水的影響，對進(jìn)、出水的CODCr、PO43-P、NH3-N、SS進(jìn)行了測定，試驗(yàn)結(jié)果見圖2-圖5。2.1 溫度對CODCr去除效果的影響圖2 不同溫度下CODCr的去除效果Fig.2 CODCr removal underdifferent temperature由圖可知，溫度的變化對該工藝對COD

10、Cr的去除效果的影響是不明顯的，CODCr的去除過程是一個(gè)物理、化學(xué)和生物反響的綜合過程，低溫時(shí)，雖然微生物的活性受到抑制，新陳代謝比擬緩慢，但化學(xué)生物絮凝工藝中的沉淀池，對非溶解性的顆粒較大的有機(jī)物起到很好的沉淀作用，后續(xù)的曝氣生物濾池，又有良好的過濾和截留作用，因此仍然對CODCr能保持很好的去除效果。2.2 溫度對NH3-N去除效果的影響圖3 不同溫度下NH3-N的去除效果Fig.3 NH3-N removal underdifferent temperature從圖中可以看到，溫度對NH3-N的去除效果影響是很大的，當(dāng)溫度低于15時(shí)，系統(tǒng)對NH3-N的去除率都在90%以下，這是因?yàn)闇囟?/p>

11、對微生物有很大的影響，特別是低溫對微生物的活性有一定的抑制作用【5】，而且溫度是硝化細(xì)菌生長的關(guān)鍵性條件，通常硝化細(xì)菌大多適宜在常溫下生存，在低溫條件下，硝化細(xì)菌的活性和種類將大大受到限制，化學(xué)生物絮凝反響池中的活性污泥，由于泥齡較短，所以不會(huì)有硝化效果，NH3-N的去除主要依靠曝氣生物濾池內(nèi)的微生物的硝化作用，溫度的變化直接影響了其對NH3-N的去除效果。從圖中我們還能看出，雖然繼續(xù)升高溫度硝化效果仍有提高趨勢，但并不顯著。論文參考網(wǎng)。2.3 溫度對PO43-P去除效果的影響圖4 不同溫度下PO43-P的去除效果Fig.4 PO43-P removalunder different temp

12、erature從圖中可以看到，溫度對PO43-P的去除效果影響是很大的。由于曝氣生物濾池對PO43-P的去除十分有限，因此，PO43-P去除率的上下就取決于化學(xué)生物絮凝工藝，無機(jī)鹽類絮凝劑的水解過程是吸熱反響，水溫較低的時(shí)候，水解速度緩慢，影響膠粒的脫穩(wěn)，所以水溫對化學(xué)生物絮凝工藝反響池的絮凝效果有非常明顯的影響，從圖中可以看出，正是由于水溫的變化，導(dǎo)致水解速度的差異，溫度從26降低到10，平均去除率降低了13%。2.4 溫度對SS去除效果的影響 圖5 不同溫度下SS的去除效果Fig.5 SS removal under different temperature由圖可知，溫度的變化對SS的去

13、除效果的影響是不明顯的，水的粘度與水溫有關(guān)，水溫較低時(shí)，水的粘度較大，膠粒間的碰撞幾率減少，不利于已脫穩(wěn)膠粒的相互絮凝，影響絮體的形成過程，因此化學(xué)生物絮凝工藝對SS去除會(huì)受到影響；曝氣生物濾池與其他生物膜法的不同點(diǎn)在于其進(jìn)行生物氧化的同時(shí)兼具有物理截留作用，而SS的去除主要是依靠曝氣生物濾池的物理截留作用，因此它對SS的去除受溫度影響比擬小，在低溫下仍可保持較高的SS去除率，這與上圖的結(jié)果是吻合的。3結(jié)論與建議隨著溫度逐漸降低，化學(xué)生物絮凝強(qiáng)化一級處理與曝氣生物濾池組合工藝對污染物仍能保持較高的去除率，對PO43-P、NH3-N的去除影響最大，溫度從26降低到10，去除率分別降低了13%和1

14、5%。CODCr、SS的去除影響相對于活性污泥法工藝較小，去除率只有6%的降低。針對低溫對NH3-N去除率的影響，在本工藝中可以延長曝氣生物濾池的水力停留時(shí)間來到達(dá)相同的硝化效果的目的。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。低溫對Fe3+的水解速率的影響可以通過增加藥劑投加量來解決這個(gè)問題。參考文獻(xiàn)【1】 張杰,曹相生,孟雪征.曝氣生物濾池的研究進(jìn)展中國給水排水,2002, 18 (8):26-29.【2】 桑軍強(qiáng)，王占生BAF在微污染源水生物預(yù)處理中的應(yīng)用中國給水排水2003，19(2)：21-23【3】 國家環(huán)保局.水和廢水分析方法(第四版).北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.【4】 G.Ruiz,D.Jeison,etal.Nitrificationwith high nitrite accumu2lation for the treatment of wastewater with highammonia oncentration. WatRes. 2003, 37:1371-1377.【5】 桑軍強(qiáng).BAF處理三家店水庫水