不同曝气剪切条件下活性污泥絮体特性研究

采用轮流搅拌-曝气SBR系统模拟两种不同曝气方式(分点曝气和分段曝气),研究其形成的污泥絮体特性.结果表明:在相同的运行条件下,分点曝气形成的污泥絮体尺度大、沉降性能好,两者的SVI平均值分别为133mL/g和202mL/g,平均粒径分别为74.26μm和53.46μm,而且分点曝气中拥有更多的大颗粒絮体;分点曝气形成的污泥絮体稳定性优于分段曝气,在连续曝气条件下,两种污泥絮体均受到剪切破碎,不仅初始粒子被剥离,而且絮体也被打碎变小,但分段曝气被破碎的程度更大;分点曝气和分段曝气所形成的污泥絮体的EPS含量分别为31.21mg/gVSS和21.6mg/gVSS,且前者EPS中的多糖、蛋白质和DNA组分均比后者多,两者EPS的主要组分以蛋白质为主.两种污泥经连续曝气3h后,EPS皆增大,且多糖含量增加较多;分点曝气和分段曝气形成的污泥比阻分别为5.21×1012 m/kg和7.94×1012 m/kg,前者污泥的脱水性能较好.经连续曝气3h后,两种污泥的比阻明显增大,脱水性能变差.

氧化沟不同曝气模式对氮磷去除性能的优化与比较

采用轮流搅拌-曝气SBR系统模拟氧化沟的运行方式,探讨分点曝气和分段曝气对氮磷的去除效果.结果表明,在供气量相同的条件下,分点曝气系统溶氧效率高,一个循环的好氧区比分段曝气系统长,但是分段曝气溶解氧(DO)的有效利用率(用于除氮除磷)高,二者硝化能力相当,氨氮(NH4+-N)去除率分别为96.68%和97.03%,硝化菌活性(以NH4+-N/MLVSS计)分别为4.65和4.66 mg.(g.h)-1.在缺氧区和好氧区比例皆为1时,分点曝气在2、4、7个分区时总氮(TN)去除率分别为60.14%、47.93%和33.7%;总磷(TP)去除率分别为28.96%、23.75%和24.31%,即分区越少,对TN和TP的去除皆有利,但是更利于TN的去除;而分段曝气只有1个分区,其TN和TP的去除率分别为64.21%和49.09%,分段曝气对氮磷的去除效果优于分点曝气,但对提高TP的去除率更有利.对于分段曝气,在满足硝化效果的前提下,增大缺氧区与好氧区的比例,氮磷的去除效率增加.当缺氧区与好氧区的比例由1∶1增大至1.8∶1,其TN和TP的去除率分别提高到73.94%和54.18%.继续增加缺氧区的比例,将影响硝化和运行的稳定,从而影响氮磷的去除效果.

氧化沟不同分区脱氮除磷研究

采用混合反应器模拟氧化沟运行方式,探讨氧化沟不同好氧缺氧分区对脱氮除磷效果的影响。结果表明,在分点曝气氧化沟系统中氧传质推动力大,溶氧效率高,在相同的供氧条件下,其一个循环的好氧区比分段曝气系统好氧区长,但是分点曝气系统有机物耗氧多,DO浪费大,而分段曝气溶氧效率低,但DO的有效利用率(用于脱氮除磷)高,二者硝化能力相当,NH4+-N去除率分别为96.68%和97.03%,硝化菌活性分别为4.65、4.66 mg.g-1.h-1。在好氧区和缺氧区比例相同的条件下,分区越多,有机物被好氧异养菌利用的越多,脱氮除磷效果越差。分区减少,可以有效地增加反硝化菌对碳源的利用,对提高脱氮效果更有利。在同样的供氧条件下,分段曝气单个A/O分区长,反硝化菌和聚磷菌对碳源利用多,脱氮除磷效果优于分点曝气,在满足硝化的前提下,缺氧区和好氧区比例越大,碳源被利用的越完全,对脱氮除磷越有利,DO的有效利用率也越高,此时越接近于前置缺氧-好氧(A/O)工艺。

曝气方式对氧化沟工艺脱氮效果的影响

采用混合反应器模拟氧化沟运行的方式,探讨曝气方式对其脱氮效果的影响。结果表明:分点曝气的溶氧效率高,好氧区长,而分段曝气的氧有效利用(用于硝化)率高,两者的硝化率相当,但采用分点曝气时好氧区的整体DO水平偏低,其硝化菌活性不如分段曝气的,两者的硝化菌活性分别为4.55和4.89 mgNH4+-N/(gMLVSS.h)。两种方式下对有机物的去除效果相当,去除率分别为91.01%和92.19%,出水COD皆在30 mg/L以下,但在分段曝气中有机物主要用于反硝化脱氮,反硝化效率高,而在分点曝气方式下只有一小部分有机物用于反硝化,脱氮率低,出水硝态氮浓度高。分点曝气的污泥沉降性能较好,但运行稳定性不如分段曝气系统,好氧区与缺氧区的比例受进水水质的影响较大,从而影响处理效果。

溶解氧对氧化沟好氧缺氧分区及脱氮除磷的影响

采用混合反应器模拟某一传统分点曝气氧化沟沟渠的运行情况,探讨DO大小对污染物去除效果的影响。试验表明:在传统分点曝气氧化沟工艺中,通过适当控制DO可形成交替的好氧缺氧环境。对于一个循环时间为28min、循环比为17的氧化沟系统,在水力停留时间为12h、污泥浓度为2 300mg/L、污泥泥龄为20d的运行条件下,当DO为2.2mg/L左右时,氧化沟沟道中好氧区与缺氧区的比例约为2:1,此时具有较好的污染物去除效果,特别具有较好的除磷效果,除磷效率可达99.62%。DO大小不同对于磷的去除影响较大,但对于氨氮及总氮的去除影响不明显,脱氮效率不高。