厌氧、好氧、厌氧／好氧交替状态对活性污泥性质的影响

传统的活性污泥处理工艺是常见的污水废水处理方法,但该处理工艺会产生大量的剩余污泥,从而带来剩余污泥处理和提高运行成本等后续问题在出水排放满足达标要求的条件下,通过某些工艺条件的选择和控制,在废水生物处理系统内部实现剩余污泥的有效减量,充分减少污水废水处理系统向外排放的生物固体数量,是解决目前剩余污泥处理与处置难题的重要途径[1-3]有研究表明,活性污泥经过好氧和厌氧状态的转换,可以降低污泥产率系数,实现系统内剩余污泥减量[4-6]本实验即是通过对厌氧好氧厌氧/好氧交替3种不同条件下活性污泥性质的研究,对比分析3种条件下的活性污泥特性以及污泥各参数之间的关系,本研究结果可为通过好氧厌氧转换实现系统内剩余污泥减量提供证据和支持,也为对该系统的有效调控提供依据1 材料与方法1.1 实验装置圆桶形反应器3只,分别作为厌氧好氧厌氧/好氧交替3种反应器,每只反应器高675px直径700px,有效容积为10L其中厌氧反应器(1#反应器)设置搅拌器;好氧反应器(2#反应器)设置曝气系统,采用微孔曝气方式,并设有曝气量控制阀门;厌氧/好氧交替反应器(3#反应器)同时设置搅拌装置和曝气系统实验装置示意图见图13个反应器均采用序批式的运行方式:每个运行周期为24h进水后:1#反应器处于厌氧状态,启动搅拌器,22h后停止搅拌,静置沉淀2h后排出上清液,并重新进水启动下一个周期;2#反应器为好氧状态,连续曝气22h再静置沉淀2h后排出上清液,并重新进水启动下一个周期;3#反应器,先厌氧8h,然后持续曝气14h,再静置沉淀2h后排出上清液,并重新进水启动下一个周期各个反应器每个周期均排出4L上清液,再进原水4L,反应器混合液容积为10L1.2 实验用水与接种污泥实验进水使用模拟印染废水该模拟废水的COD约为1000mg/L色度约为120倍左右模拟印染废水组成及浓度为:葡萄糖1000mg/L氯化铵76.4mg/L磷酸二氢钾17.5mg/L碳酸氢钠225mg/L无水氯化钙10.6mg/L七水硫酸镁180mg/L活性艳蓝X-BR10mg/L反应器接种某污水处理厂的活性污泥,接种污泥SVI在60~100mL/g之间,VSS/SS为0.68,污泥平均粒径小于100μm,沉降速度0.17~10.5px/s在研究不同实验条件(厌氧好氧及厌氧/好氧交替)对活性污泥性能影响时,将接种活性污泥分别转移到厌氧好氧及厌氧/好氧交替反应器中,保证活性污泥初始性质一致,污泥浓度在5000~6000mg/L,污泥在3只反应器中驯化30d;在正式实验前,系统进行了排泥,3个反应器中污泥浓度基本一致,分别为36193745和3584mg/L;实验过程中定期测定反应器中的污泥浓度,通过排泥保持各个反应器中污泥浓度在3000~4000mg/L实验期间,反应器的温度在20~25℃1.3 分析项目与方法在3个反应器静置沉淀之前取混合液测定各项分析指标,其中CODBOD5MLSS和MLVSS的测定采用标准方法[7];pH值的测定采用pHS-3C型精密酸度计;色度的测定采用标准稀释倍数法;脱氢酶活性的测定采用TTC-脱氢酶活性法[8,9];胞外聚合物(EPS)的测定:①蛋白质的测定:蛋白质的测定采用改进lowry法[10]②多糖含量的测定:多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[11];ATP含量的测定采用应用荧光素酶法测定,仪器是GloMax20/20发光检测仪