二段生物接触氧化法处理寒冷地区生活污水试验研究_邵蓊

第37卷第4期辽宁化工Vol.37,No.42008年4月LiaoningChemicalIndustryApril,2008工业水处理二段生物接触氧化法处理寒冷地区生活污水试验研究邵蓊1,李亭亭2,姚敬博2(1.沈阳自来水总公司,辽宁沈阳110003;2.沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:通过研究为北方地区在冬季低温条件下运行的污水处理厂提供技术支持,寻求经济高效的污水处理方法。采用二段生物接触氧化法在低温的条件下处理生活污水,确定最佳运行条件以及掌握污染物的去除情况。水温在8～12℃的条件下,当总的接触时间为8h左右时,COD、BOD5的去除率分别可达到88.63%,91.25%左右.实验证明二段生物接触氧化法在低温条件下处理城市生活污水效果稳定、容积负荷高、处理时间短、抗负荷冲击能力强、运行操作简单,在污水生物处理方面前景良好,特别适用北方地区的推广应用。关键词:生活污水;二段生物接触氧化法;水力停留时间中图分类号:TU991.2文献标识码:A文章编号:10040935(2008)04027404二段生物接触氧化法(略称二段法)将传统的生物接触氧化池分为二段:第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附特性,以低能耗、高负荷、快速的生物吸附和合成为主,称为吸附合成期;第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用,对污水中残留的有机物进行氧化分解,以进一步改善出水水质,称为氧化分解阶段。由于进行了分段,可充分发挥同类微生物种群间的协同作用,使处理效率大大提高[1]。从20世纪70年代后期起,国内外学者对生物接触氧化法在应用范围、填料选材、氧转移率提高、氧化池形式设计及微生物选育和挂膜技术等方面都作了大量的研究工作[2]。从国内外的研究情况来看,生物接触氧化工艺具有容积负荷高、污泥活性高、氧的利用率高、污泥产量低、无污泥膨胀、运行稳定、不需污泥回流等众多的优点,但也存在问题,主要是对该工艺在低温条件下处理生活污水的研究比较少,处理效果不理想,工程应用研究也非常有限,低温污水厂的设计与运行缺乏经验[3]。因此,低温条件下采用生物接触氧化法处理生活污水并达标排放始终是一个亟待解决的难题.笔者的实验研究是在低温条件下采用二段生物接触氧化法处理生活污水,希望通过研究为北方地区在冬季低温条件下运行的污水处理厂提供技术支持与参考。1试验装置与试验水样1.1试验装置图1二段生物接触氧化法工艺流程图1—水箱;2—接触氧化池一;3—接触氧化池二;4—沉淀池;5—液体流量计;6—填料;7—样口;8—曝气头;9—放空管;10—空压机;11—气体流量计;12—容气罐。收稿日期:2008-01-23二段生物接触氧化法工艺流程如图1所示,接触氧化池一、接触氧化池二均采用有机玻璃制成,氧化池一的有效体积为9L,氧化池二的有效体积为7L,总有效体积为16L。填料采用组合式填料。每座接触氧化池的流态是完全混合式,污水经高位水箱从氧化池底部流入,同时从池底曝气,这样可以提高生化效率,缩短生物接触氧化时间,适应原水水质变化,使处理水水质趋于稳定。1.2试验水实验用水采用葡萄糖、磷酸二氢钾、氯化氨、碳酸氢钠等人工配制,加适量微量元素.进水的各项水质指标数值见表1。表1进水各项指标数值水质指标ρ(COD)/(mg·L-1)ρ(BOD5)/(mg·L-1)ρ(NH3-N)/(mg·L-1)ρ(TP)/(mg·L-1)pH值数值150～400100～25020～501.50～4.505.0～7.02反应器的启动接触氧化池里的接种污泥采用的是沈阳市北部污水处理厂回流泵房里的回流污泥。稀释后加入到氧化池内,维持氧化池内的DO大于2mg/L,pH值在6.5左右。闷曝2d后开始小流量进水,进水的水力负荷随培养时间的增加而增加,从启动初期的0.1m3/(m2·h)增加逐渐到启动后期的0.3m3/(m2·h)。挂膜初期采用较低的进水水力负荷,防止水流剪切力破坏已形成的生物膜,后期适当提高水力负荷,有利于传质,以提高接触氧化池去除污染物效果。生物接触氧化池经过20d左右的挂膜运行,填料表面生成黄褐色的生物膜,厚度一般己达0.5mm左右,经显微镜观察发现填料生物膜上生长着大量的菌胶团和草履虫、游扑虫,至此可认为挂膜成功,进入正常运行。3实验结果与分析3.1水力停留时间对工艺处理效果的影响图2为系统COD去除效果与水力停留时间的关系,从图2中可看出,系统处理效果随水力停留时间的增大而提高。当水力停留时间tHRT≤8h时,系统对污染物的去除率随水力停留时间的增大增长较快,同时出水的COD质量浓度也随水力停留时间的增大而大大降低。在tHRT=8h时,系统对COD的去除率达到88.63%,出水的COD质量浓度为24.914mg/L;而当水力停留时间tHRT>8h时,系统对污染