王丹等:復(fù)合式生物池處理低溫污水試驗研究復(fù)合式生物池處理低溫污水試驗研究王丹,呂炳南,赫俊國,許春生哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090【摘要】為考察A/O復(fù)合式生物池對低溫生活污水的凈化效能。實驗室試驗和生產(chǎn)性試驗對啟動期耐冷活性污泥的掛膜過程、生物膜的特性、以及穩(wěn)定期處理系統(tǒng)的凈化效能進行了研究?！娟P(guān)鍵詞】AO復(fù)合式生物池;低溫;凈化效能【中圖分類號】T23【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1001-6864(2005)04-0129-03STUDY ON THE START-UP OF HYBRID BIO-REACTOR FOR THELOW TEMPERATURE WASTEWATERWANG Dan, LU Bing-nan, HE Jun-g0,Ⅺ U Chun-she嗎g(School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China)Abstract: This study examines the efficiency of A/0 hybrid bio-reactor(A/0-HBR)for contaminations removal in low temperature wastewater. The results of both laboratory and pilot scale experiments indicate that the A/0- HBR holds the capability of start-up quickly, and stable removal efficiencyKey words: A/O hybrid bio-reactor; low temperature; eficiency寒冷地區(qū)低溫條件下污水處理是目前水處理科學(xué)界和1材料和方法工程界的難點,溫度對污水中有機污染物的降解污泥的結(jié)1.1試驗裝置構(gòu)和沉降性能以及曝氣池中的充氧效率都起著重要的影試驗采用AO復(fù)合式生物池裝置。該復(fù)合式生物池是響口。當(dāng)水溫低于10℃時常規(guī)生化法中的微生物活性迅兼有活性污泥法和生物膜法優(yōu)勢的處理系統(tǒng),具有適應(yīng)性速降低,生化處理效果急劇下降。對這一狀況,各國學(xué)者、工強易于對原有活性污泥法進行改造處理效果好、生物量程師們主要集中在工藝的改進和耐冷菌群的馴化這兩個方大并能有效防止污泥膨脹傳質(zhì)效果好等優(yōu)點45同時考面進行研究3。本文在確定MO復(fù)合式生物池( A/O Hybrid慮到脫氮的功能,反應(yīng)池設(shè)計為缺氧好氧兩段實驗原水Bio- Reactor,A/O-HBR)的前提下對啟動期耐冷活性污泥→水箱→MO復(fù)合式生物池→幅流式沉淀池。其中M/O復(fù)的掛膜過程、生物膜的特性、以及穩(wěn)定期A/O-HBR的凈化合式生物池從左至右分為6格,第12格為缺氧段,由攪拌效能進行研究。器進行泥水混和;第345、6格為好氧段,由曝氣泵進行充[基金項目]黑龍江省科委205年重大科技攻關(guān)資助項目(CB5C02-02)損失較普通房屋減少,這時仍按照普通房屋確定采暖設(shè)備數(shù)(3)加強立法和執(zhí)行監(jiān)督,制定節(jié)能建筑施工規(guī)范及量,采暖設(shè)計不變即采暖設(shè)備供熱不變,就會打破室內(nèi)供熱驗收標(biāo)準(zhǔn)。與失熱的平衡,室溫上升在升高的新的溫度下供熱與失熱建筑節(jié)能是一項綜合性的工作,它涉及建筑材料建筑平衡,這樣一來,室溫高于人體舒適的溫度,室內(nèi)熱環(huán)境不符設(shè)計、建筑構(gòu)造建筑物理、建筑施工、暖通空調(diào)物業(yè)管理,合居住衛(wèi)生的要求。為了緩解室內(nèi)的過熱狀況,降低室溫,政策法規(guī)等諸多方面因此,做好建筑節(jié)能這項工作,需要不往往開窗散熱,以致出現(xiàn)冬季“開窗納涼”的怪現(xiàn)象,不但浪同專業(yè)、不同部門之間加強協(xié)作,共同努力,在建設(shè)項目進行費能源,還會造成室溫不穩(wěn)。的不同時期,從不同角度,依據(jù)不同準(zhǔn)則對節(jié)能進行研究,把4提高建筑節(jié)能工作的措施存在的問題消化在萌芽階段。(1)改進采暖收費制度,開發(fā)研制用熱計量元件及調(diào)控系統(tǒng),將采暖費與供熱掛鉤;[收稿日期]2006-05-22(2)制定實施節(jié)能建筑和新型建材的稅收優(yōu)惠政策,[作者簡介]郭勇(1968-),男,哈爾濱人,高級建筑師,現(xiàn)從以此鼓勵節(jié)能建筑與新型建材的生產(chǎn)和使用;事建筑專業(yè)。130低溫建筑技術(shù)2006年第4期(總第11期)氧曝氣,并填充半軟性填料;沉淀池污泥和硝化液由回流泵將接種的污泥,在恒溫(10℃)培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)馴化至打回到缺氧段前端與進水混合;剩余污泥外排。實驗室試驗COD去除率達85%后,此時的耐冷菌群是以動膠桿菌屬、假和生產(chǎn)性試驗均采用該AO-HBR。其反應(yīng)池主體部分設(shè)單胞桿菌屬、黃桿菌屬微球菌屬及產(chǎn)堿桿菌屬為主其特點計水力停留時間為35h有機負荷為20keOD/m3d是掛膜快速凈化效能高。對于實驗室試驗將培養(yǎng)好的由耐12試驗用水和分析方法冷菌群組成的活性污泥倒入反應(yīng)池內(nèi),其污泥總體積約占反實驗室試驗用水為哈爾濱某大學(xué)家屬區(qū)檢查井內(nèi)生活應(yīng)池總?cè)莘e的10%;而對于生產(chǎn)性試驗,在進水前,將耐冷污水;生產(chǎn)性試驗是對哈爾濱某生活小區(qū)的污水進行處理。活性污泥均勻的灑到填料表面上,而后進水,之后在第2、4、其原水的水質(zhì)及試驗分析方法如下表所示。6d再次向反映池投撒耐冷活性污泥。2結(jié)果與討論試驗所用填料為半軟性纖維填料。填料在反應(yīng)池啟動前2.1耐冷活性污泥的掛膜過程就已經(jīng)固定在反應(yīng)池的好氧段(如圖1中第3~6格)。填料」耐冷活性污泥是指在低溫條件下具有較高活性的冷適固定后,在反應(yīng)池中投加接種耐冷活性污泥,并開始進水啟應(yīng)活性污泥。耐冷活性污泥培養(yǎng)采用接種培馴法。取哈爾動。啟動階段水力停留時間為8h各反應(yīng)池投入運行以來,濱市某污水處理廠污泥曝氣池污泥作為接種污泥,污泥表觀分別考察了載體表面生物膜生長的狀況。微生物從附著固定呈棕褐色沉降性能良好,且指示性生物種類豐富。在載體表面到形成成熟的生物膜約需1個月的時間(如圖1)。原水水質(zhì)變化范圍及試驗分析方法表編號分析項目實驗室試驗原水水質(zhì)生產(chǎn)性試驗原水水質(zhì)分析方法或分析儀器CODcr314~336mg/L302~330mgL重鉻酸鉀法BO147-172mg/L稀釋接種法NH3-N32.85-47.29mg/L30.85~45.29mgL鈉試劑分光光度法362~5.02mgL371~529mgL過硫酸鉀氧化-氯化亞鍚還原分光光度法TOC73.21~8529mg/L69.39~87.52mgL日本島津TOC-Vm型分析儀重量法pH6.58.06.5~8.0WTW-340溶解氧測定儀溫度9~11℃7~10℃WTW-340溶解氧測定儀MISS重量法MLVSS重量法DOWrW-340溶解氧測定儀對于生產(chǎn)性試驗而言,掛膜過程則需要1個月的時間。簽在運行的第27d填料表面才突然固定上大量的棕褐色的生那物膜,其生物量達到1.17gg填料,此時好氧段COD去除率005101520253035為70%。到第40d,生物量為201gg填料,其中揮發(fā)性物質(zhì)運行時間占總物質(zhì)的82%,并且COD去除率達到79%,認為掛膜成功。與實驗室試驗相似,啟動初期,填料上的生物膜量持續(xù)實驗室試驗·生產(chǎn)性試驗較少,突然間大量的生物膜上膜被固定,經(jīng)過3~5d的調(diào)整圖1生物膜量隨時間增長變化過程后生物膜生長成熟,掛膜過程結(jié)束。雖然生產(chǎn)性試驗的掛膜時間長,但在掛膜結(jié)束后,生物膜固定附著量要高于實驗室對于實驗室試驗在運行的最初10d,填料上沒有固定試驗。這是因為,實驗室規(guī)模的反應(yīng)池體積小構(gòu)造簡單、易上肉眼可見生物膜。從第1l起,部分填料表面開始有一層于調(diào)整隨時調(diào)整運行參數(shù),使之處于最佳的運行工況,且水奶白色、半透明、薄薄一層膜狀物質(zhì)生成,鏡檢觀察到菌膠力沖刷小,傳質(zhì)速度快,從而加速了掛膜。然而生產(chǎn)規(guī)模的團、絲狀菌。隨著時間的推移膜狀物質(zhì)逐日增厚顏色逐漸試驗,因水量大,規(guī)模大,啟動相對要慢但因其調(diào)節(jié)能力強變深。第16d,填料表面突然固定上大量棕褐色生物膜,其啟動后,水力條件好,因此生物量反而要大。生物量達到1.29g/g填料,此時好氧段COD去除率為7%低溫條件下,快速掛膜的完成這得益于適宜的工況條件到第18d,生物量為1.88g{g填料,其中揮發(fā)性物質(zhì)占總物質(zhì)和耐冷菌群的冷適應(yīng)機制。適宜的曝氣量(D0為3~4的80%,并且COD去除率達到80%認為掛膜成功折算后,mg/L)即保證了好氧段充足的氧分和污泥的均勻混合,若曝反應(yīng)池中的生物總量為8956m/L,其中活性污泥量為213?氣量過大,不僅浪費能源更容易對填料產(chǎn)生沖刷剪力,不利mg/L,生物膜量6824mg/L。穩(wěn)定2d后,啟動階段完成。此時于附著上的生物膜的固定。同時8h的水力停留時間保證生物膜密實緊湊,鏡檢觀察到大量鐘蟲、線蟲、等枝蟲。了活性污泥中的微生物可以通過增加個體數(shù)量等方式來補王丹等:復(fù)合式生物池處理低溫污水試驗研究131償因溫度變化所引起的個體代謝速率變化所帶來的總體底和固著微生物的共同作用下,去除效果明顯增加,直至第物利用能力的變化。更為重要的是反應(yīng)池中投加的耐冷菌20實驗室試驗)第40(生產(chǎn)性試驗)系統(tǒng)對COD和氨氮仍能夠在低溫條件下保持一定活性,使在載體上的附著、固去除率達到82%和80%。但是在啟動階段系統(tǒng)對Ss的去定過程快速完成。除效果一直低于30%,這與進水Ss濃度較低有關(guān)進水的22A/O復(fù)合式生物池啟動階段的凈化效能SS在60~85mg/),更為重要的原因是水溫較低,耐冷活性凈化效能主要反應(yīng)在 COD, sS、BOD3、TOC、氨氮、總磷的污泥的松散破碎絮體飄浮在沉淀池水面,使得出水懸浮物濃去除,BOD5的去除規(guī)律與COD同。最初5d,反應(yīng)池采用悶度居高不下,出水洋濁這一狀況在啟動結(jié)束時依然存在。曝方式,反應(yīng)池不排水,因此凈化效能從第5d開始計。如圖對比于實驗室試驗,生產(chǎn)性試驗開始階段對各污染物去23所示:連續(xù)進水后,隨著污泥濃度的逐漸增加,COD、氨除率都維持在低水平,這是因為反應(yīng)池中的生物量濃度較氮、TOC、總磷的去除效率持續(xù)穩(wěn)步增長,但在啟動第14d(實低,為投加的耐冷活性污泥僅為反應(yīng)池容積的1~2%,需要驗室試驗)和第25(生產(chǎn)性試驗)時,好氧段對有機污染物調(diào)整、培養(yǎng)一段時間,生物膜才成熟故其啟動時間較長。及營養(yǎng)鹽的去除效突然變差隨后恢復(fù)。這是因為在掛膜結(jié)語前微生物分泌大量的粘性物質(zhì),為固定做準(zhǔn)備,從而削弱了(1)試驗條件下培養(yǎng)的耐冷菌群是以動膠桿菌屬、假對水中污染物的生物降解作用,掛膜成功后,在懸浮微生物單胞桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬及產(chǎn)堿桿菌屬為主,其特點是掛膜快速、凈化效能高。(2)在冬季低溫條件下,投加耐冷菌群活性污泥的Am好0復(fù)合式生物池具有啟動快,掛膜迅速,處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。在生產(chǎn)性試驗中,反映器的啟動時間為40d。啟動期結(jié)束時,反應(yīng)系統(tǒng)對COD、BOD、氨氮和總磷的去除率能達到80%以上,對于TOC的去除率也達到70%以上,可用于實際工程10(3)反應(yīng)池在低溫條件下快速啟動得益于適宜的工況510152025303540條件和耐冷菌群的冷適應(yīng)機制,在低溫狀況下,仍能夠保持運行時間/d一定活性,具有較高的凈化效能- COD -+ SS氮氮參考文獻總碑一米一TC[1]周浩暉,桑軍強,王占生.低溫條件下陶粒濾池生物膜特性研圖2實驗室試驗對污染物去除率曲線究[門].環(huán)境工程.203,2(1):10-12[2]赫俊國,李建政,張金松,等.生物膜-活性污泥共生系統(tǒng)處理屠宰廢水的研究[].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,35(4)44-427[3]丁永偉,王琳等活性污泥和生物膜復(fù)合工藝的應(yīng)用[門中哥茲國給水排水,2005,21(8):30-33[4] F Gebara. Activated sludge biofilm wastewater treatment system[J]Water research,10998,33(1):20-23810[5]赫俊國,李軍,張金松,等,好氧處理工藝傳質(zhì)強化的機理與510152025303540應(yīng)用研究[.環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2003,23(4):432-435.運行時間ld[6]劉俊新,叢麗,王寶貞,等.生物膜與活性污泥結(jié)合工藝脫氮除磷的研究[J.中國給水排水,200,16(12):1-5coD→Ss-·—氮氮總確一米Toc[收稿日期]2006-04-15圖3生產(chǎn)性試驗對污染物去除率曲線[作者簡介]王丹(190-),女哈爾濱人,博士,從事市政環(huán)境工程專業(yè)。A護護》》》公護分》分爐浸決器積換器8分為講究質(zhì)量讀者至上歡迎投稿歡迎刊登廣告3&ktetesru&d taeeeEaEsaa8