污泥齡sr參數(shù)的確定

污泥齡sr參數(shù)的確定

0污泥齡的影響污泥（sli）時(shí)間也稱為固體（或污泥）時(shí)間，通常由sli表示?；钚晕勰嗟哪帻g反映了活性污泥系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)狀態(tài)、生長(zhǎng)條件、世代期等一系列基本特性;且對(duì)活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行狀況如出水水質(zhì)、產(chǎn)泥量、需氧量都有重大影響?；钚晕勰嗄帻g設(shè)計(jì)法與常用的有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)法相比,該法更進(jìn)一步從生物自身生長(zhǎng)特性反映生物降解過程,接近生物處理的本質(zhì),反映了有機(jī)物的降解及污泥的增長(zhǎng)之間的關(guān)系,因而設(shè)計(jì)更加合理。同時(shí)運(yùn)用泥齡法進(jìn)行活性污泥系統(tǒng)控制,更加方便,管理有效。在串聯(lián)的CSTR反應(yīng)器中,每一個(gè)反應(yīng)器單元中限制微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同,其中的微生物比增長(zhǎng)速率各不相同(微生物比增長(zhǎng)速率是單位時(shí)間生成的污泥量除以污泥總量)。在穩(wěn)定狀態(tài)下,污泥的排放量與污泥的凈生成量相等,所以,SRT與系統(tǒng)微生物的平均凈生長(zhǎng)速率成反比,故在串聯(lián)的CSRT反應(yīng)器中,SRT可反映系統(tǒng)中微生物的平均凈增長(zhǎng)速率,即不同的SRT對(duì)應(yīng)著不同的優(yōu)勢(shì)微生物。對(duì)生物除磷脫氮系統(tǒng),SRT的選擇直接影響處理系統(tǒng)的硝化、反硝化和除磷能力,以及處理系統(tǒng)污泥的特性,因此一些學(xué)者認(rèn)為SRT是活性污泥法生物除磷脫氮系統(tǒng)最重要的工藝參數(shù)。而目前關(guān)于污泥齡對(duì)去除有機(jī)物的影響卻很少報(bào)道,在工程設(shè)計(jì)時(shí)常常采用理論值,結(jié)果導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)運(yùn)行效率低下。本試驗(yàn)以實(shí)際生活污水為處理對(duì)象,采用A2/O工藝,研究了不同污泥齡條件下系統(tǒng)CODCr、NH+4-N、TN、PO3?443--P去除率的變化,并對(duì)試驗(yàn)最佳污泥齡條件下系統(tǒng)有機(jī)物濃度變化曲線進(jìn)行了分析。1試驗(yàn)材料和方法1.1試驗(yàn)設(shè)備及進(jìn)水、回流流量控制A2/O系統(tǒng)試驗(yàn)裝置見圖1。裝置用有機(jī)玻璃制作,合建式推流反應(yīng)器由8個(gè)隔室組成,其中第1隔室為預(yù)缺氧區(qū),第2隔室為厭氧區(qū),第3、4隔室為缺氧區(qū),后4個(gè)隔室為好氧區(qū)。反應(yīng)器有效容積為52L,其中預(yù)缺氧區(qū)∶厭氧區(qū)∶缺氧區(qū)∶好氧區(qū)體積比為1∶1.5∶2.5∶5。二沉池采用豎流式。體積為22L。二沉池回流污泥進(jìn)入預(yù)缺氧區(qū),內(nèi)循環(huán)混合液由好氧區(qū)最后隔室回流到缺氧區(qū)第1隔室。試驗(yàn)進(jìn)水、回流污泥和硝化液回流流量采用蠕動(dòng)泵控制,預(yù)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)安裝攪拌器。溫度由溫控儀控制在(23±1)℃,試驗(yàn)正常運(yùn)行條件如下:進(jìn)水量為156L/d,相應(yīng)HRT為8h,好氧區(qū)DO濃度設(shè)定在2~3mg/L,污泥回流比為0.5,內(nèi)循環(huán)回流比為2。1.2進(jìn)水溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)試驗(yàn)采用學(xué)校居住小區(qū)生活污水為水源,通過加自來水稀釋或投加醋酸鈉、KH2PO4、NH4Cl,調(diào)節(jié)進(jìn)水C、N、P濃度,試驗(yàn)期間源水水質(zhì)見表1。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1污泥處理對(duì)有機(jī)物的影響2.1.1nh、ntn、tn去除率不同污泥齡條件下CODCr、NH+4-N、TN、PO3?443--P去除率變化如圖2所示,在試驗(yàn)條件下CODCr去除率均超過70%,當(dāng)SRT>10d時(shí),CODCr去除率超過90%。當(dāng)SRT=15d時(shí),系統(tǒng)NH+4-N、TN去除率最高分別為98%、81%,當(dāng)SRT>15d時(shí),NH+4-N、TN去除率降低,當(dāng)SRT=30d時(shí),NH+4-N去除率降至87%,TN去除率降至45.6%,主要是因?yàn)楫?dāng)SRT>15d時(shí),系統(tǒng)中污泥濃度升高,負(fù)荷降低,碳源不足抑制了硝化/反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng),故NH+4-N、TN去除率降低。當(dāng)SRT=10d時(shí),PO3?443--P去除率最高為84%,隨著SRT的增加,PO3?443--P去除率降低,當(dāng)SRT=30d時(shí),PO3?443--P去除率降至40.5%。通過以上不同SRT條件下,系統(tǒng)中有機(jī)物去除率的變化分析得出,當(dāng)SRT=15d時(shí),NH+4-N、TN去除率最大,同時(shí)CODCr、PO3-4-P也接近最大值,分別為92%、82%,系統(tǒng)總體污染物去除效果最好。2.1.2cocdr的出水濃度計(jì)算不同污泥齡條件下系統(tǒng)出水水質(zhì)如圖3所示,試驗(yàn)條件下出水CODCr濃度均低于70mg/L,當(dāng)SRT=20d時(shí),系統(tǒng)出水CODCr濃度最低為33mg/L,當(dāng)SRT=5d時(shí),系統(tǒng)出水CODCr濃度最高為67mg/L,從圖中可看出,要保證系統(tǒng)出水CODCr濃度<60mg/L,系統(tǒng)的污泥齡不應(yīng)低于5d。出水中NH+4-N濃度在SRT=15d時(shí)最低為1.27mg/L,出水中PO3?443--P濃度在SRT=10d是最低為0.7mg/L,當(dāng)SRT=15d時(shí),出水中CODCr、PO3?443--P濃度略高于其最低值,綜合考慮,SRT=15d時(shí)系統(tǒng)出水有機(jī)物濃度最低。2.2srt對(duì)svi值的影響不同SRT條件下系統(tǒng)污泥濃度(MLSS)和污泥體積指數(shù)(SVI)變化如圖4所示,隨著SRT的增加,MLSS逐漸增加,從SRT=5d時(shí)的800mg/L逐漸增加到SRT=30d時(shí)的3700mg/L,當(dāng)SRT>20d時(shí),MLSS增速減慢,系統(tǒng)中污泥濃度趨于恒定。SVI是影響系統(tǒng)出水水質(zhì)和表征污泥特性的重要參數(shù),當(dāng)SVI<100mL/g時(shí),表示系統(tǒng)中污泥沉降性能較好,污泥濃度較高;當(dāng)SVI?100mL/g時(shí),表示系統(tǒng)中污泥趨于膨脹,污泥濃度較低。如圖4所示,當(dāng)SRT=10d時(shí),SVI值最低為51mL/g,當(dāng)SRT=30d時(shí),SVI值最高為124mL/g,通過鏡檢觀察發(fā)現(xiàn),隨著SRT的增加,系統(tǒng)中污泥絮體的結(jié)構(gòu)逐漸得變得松散,污泥沉降性能變差。當(dāng)SRT=15d時(shí)系統(tǒng)SVI值(55mL/g)略高于最小值(51mL/g),但系統(tǒng)能維持較高污泥濃度,整體來說污泥性能最好。2.3no-3-n濃度當(dāng)SRT=15d時(shí),系統(tǒng)有機(jī)物濃度變化見圖5。通過以上分析得出當(dāng)SRT=15d時(shí)系統(tǒng)總有機(jī)物去除效果最好。CODCr的去除主要發(fā)生在缺氧段,70%左右,主要用做反硝化過程的碳源,剩余CODCr在好氧的前兩隔室主要通過碳?xì)浠衔镅趸^程被去除,出水CODCr濃度降至40mg/L以下。NH+4-N濃度在缺氧段顯著降低,主要是由于內(nèi)循環(huán)回流稀釋引起,大部分的NH+4-N在好氧段前3隔室通過同化和硝化作用被去除,剩余反應(yīng)單元NH+4-N濃度變化較小,可能是由于碳源不足使得硝化過程受到抑制,出水NH+4-N濃度穩(wěn)定在1mg/L左右。預(yù)缺氧段、缺氧段第1隔室和第2隔室NO-3-N濃度略有升高分別為1.7、3.5、0.85mg/L,主要是由于污泥和硝化液回流、反硝化進(jìn)行不充分引起的,在好氧段NO-3-N濃度逐漸升高,最后1隔室NO-3-N濃度達(dá)4.26mg/L。厭氧段PO3?443--P濃度明顯升高,由進(jìn)水中的10mg/L升至18.5mg/L,主要由厭氧釋磷過程引起,缺氧段PO3?443--P濃度顯著降低,約去除50%,說明發(fā)生了缺氧吸磷過程,在好氧第1隔室PO3?443--P濃度降至1.5mg/L,剩余隔室PO3?443--P濃度變化較小。3污泥特性分析(1)當(dāng)SRT=10d時(shí),系統(tǒng)PO3?443--P去除率最高(84%),當(dāng)SRT=20d時(shí),CODCr去除率最高(95%),當(dāng)SRT=15d時(shí),系統(tǒng)TN、NH+4-N去除率最高(分別為81%、98%),此時(shí)PO3?443--P、CODCr去除率分別為:82%、94%,均略低于其最大值。綜合考慮試驗(yàn)條件下系統(tǒng)的最佳污泥齡為15d。(2)污泥濃度(MLSS)和污泥體積指數(shù)(SVI)是表征污泥特性的重要參數(shù),當(dāng)SRT>5d時(shí),隨著SRT的增加,系統(tǒng)MLSS和SVI逐漸增加,當(dāng)SRT=30d時(shí),系統(tǒng)MLSS、SVI分別達(dá)到3700mg/L、124mL/g,當(dāng)SRT=15d時(shí),SVI為55mL/g略高于其最小值(51mL/g),但此時(shí)系統(tǒng)污泥濃度較高為2500mg/L,出水中有機(jī)物濃度較低