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好氧颗粒污泥工艺在市政污水处理中的研究与应用

北极星环保网来源:净水技术 俞晟 钟旭东等2018/2/2 14:23:45我要投稿

2.2.2、解决方案

总结前述,控制活性污泥工艺技术条件和环境是形成颗粒的主要因素,因此笔者从反应器结构和污泥环境条件方面对颗粒污泥形成控制进行讨论。

(1)改进反应器结构

目前,多数好氧颗粒污泥反应器的报道主要为序批式活性污泥法反应器(SBR),使活性污泥富营养期与贫营养期相互交替更迭,工程实践也表明SBR操作模式和较大的高径比(H/D)数值可选择截留密度更大、沉降性更好的颗粒污泥。

笔者在工程实践基础上,自行设计了具有专利技术的基于固液分离的浸没式好氧活性污泥成粒工艺装置(表4),MLSS经由气泡-活性污泥分选导流锥、曲线交错平滑鼓凸的好氧活性污泥自团聚成粒通道、固液分离仓实现泥水分离,处理出水经由上清液缓冲仓和锯齿出水堰流出,截留于固液分离仓的成粒好氧活性污泥,在自重的作用下进一步密实后再次流出进入好氧生化池,而固液分离仓内小密度成粒好氧活性污泥则筛分截留活性污泥絮体,以进一步降低了上清液缓冲区和出水中SS数值。技术处理后出水的COD、BOD和SS处理率均远高于传统好氧生化活性污泥反应器,迎合目前阶段城镇污水厂提标改造的发展趋势。

表4传统生化处理与好氧活性污泥成粒生化处理市政污水工程化比较

好氧颗粒污泥

(2)调整环境条件

好氧颗粒污泥成形的两个先决条件便是水力剪切作用和反应池DO浓度。由前所知,水力剪切力为反应器曝气强度和HRT综合体现。现有工艺技术条件下,HRT和SRT往往相一致,而较高水力剪切作用造成污泥流失,不利于活性污泥在好氧生化池中累积和富集,造成活性污泥微生物种群单一。

而现有曝气布设,未能有效使反应池中水流呈周期循环往复,同时为了节约能耗而一再减少曝气强度,直接造成污泥间摩擦减少,致使所形成颗粒状污泥粒径较小且松散。且现有工艺中二沉池污泥回流常用机械泵实现,在污泥进过泵体的过程中,易将初期形成的小颗粒污泥再次机械切割破碎至絮体,不利于颗粒污泥的成长和稳定。

笔者的基于固液分离的浸没式好氧活性污泥成粒工艺装置专利技术可以有效避免了以上问题的发生,在传统完全混合型好氧生化池中加装该装置,有效促使MLSS形成长距离循环流动,实现污泥运动流经不同基质浓度条件和不同DO条件,有利于絮状污泥产生更多EPS而促进颗粒污泥形成。

在MLSS流经此装置的过程中,絮状污泥在平滑鼓凸通道内惯性自旋,产生的向心力引导絮状污泥自团聚,而分选导流锥和分离仓一方面起到隔离上升气泡干扰,另一方面的筛分作用造成MLSS中HRT和SRT的彻底分离,因此可在高水力剪切作用条件下截留更多活性污泥而丰富污泥中微生物种群结构。

可见一体化好氧活性污泥成粒固液分离工艺装置改变了传统活性污泥法反应池条件(图1),在此基础上创造了长程污泥循环流动,进而可培养出好氧颗粒污泥,且此技术条件相对简单,简化了大量控制参数,促成好氧颗粒污泥快速成形和聚集,从而有利于完成污水厂升级和提标改造任务。

好氧颗粒污泥

图1一体化好氧活性污泥成粒固液分离工艺装置

3、\结语

比较传统活性污泥工艺技术,全文分析好氧颗粒污泥诸多优势,已成为当前研究热点,但由于成形影响因素复杂多变,运行条件控制苛刻等问题,如若运行参数可条件控制不当便会造成污泥解体、出水水质恶化。此外,因成形理论存在争议性,颗粒污泥数学模型的不完整性,造成好氧颗粒污泥的研究缺乏规律性和操作性。

市政污水厂运用好氧颗粒污泥处理工艺技术,可以提高污染物负荷、增加抗冲击能力、缩短停留时间、减少占地,因此在活性污泥工艺百年之际,颗粒污泥工艺技术的诞生与使用,为好氧生化工艺注入新的活力,有利于我国在市政污水领域占领技术先机,以及促成行业发展,为环境水污染控制贡献一份力量。

延伸阅读:

如何利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化?

好氧颗粒污泥的培养 修复及稳定性维持

好氧颗粒污泥原理及应用

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