沈阳满堂河污水处理厂最佳回流比与曝气量研究

收稿日期:2006209226基金项目:辽宁省教育厅青年基金(2005246),沈阳环境工程重点实验室基金项目(04002);沈阳师范大学环境科学资助项目(20022008)·作者简介:潘晶(1977-),女(满族),辽宁沈阳人,沈阳师范大学讲师,博士研究生;孙铁珩(19382),男,辽宁海城人,中国科学院沈阳应用生态研究所研究员,博士研究生导师,中国工程院院士·第25卷第2期2007年4月沈阳师范大学学报(自然科学版)JournalofShenyangNormalUniversity(NaturalScience)Vol125,No.2Apr.2007文章编号:1673-5862(2007)02-0249-03沈阳满堂河污水处理厂最佳回流比与曝气量研究潘晶1,2,孙铁珩1,3,李海波4,唐文明1,傅双凤1(1.沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034;2.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;3.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁沈阳110016;4.沈阳大学沈阳环境工程院重点实验室,辽宁沈阳110044)摘要:检测代表性的5个水质指标:氨氮(NH32N)、总磷(T2P)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、固体悬浮物(SS)的去除率,确定沈阳市满堂河污水处理厂最佳的污泥回流比与最佳曝气量·结果表明:回流比为75%,曝气量为34kg/h时,各指标的去除率达到最大,即污水处理的效果最佳·关键词:污水处理;污泥回流比;曝气量中图分类号:X703文献标识码:A沈阳市满堂河污水处理厂采用传统活性污泥法,对污水进行生物处理后再经人工湿地生态处理,实现了污水处理、利用和生态建设的三重统一·其处理水主要来源于沈阳农业大学生活污水及满堂河河水·日处理量大约10000m3,属于小型污水处理厂·满堂河污水处理厂的传统活性污泥法生物处理过程采用的浮动生物床为地上构筑物,划分为12格,其中8格为生化池,4格为二沉池,化池每格长715m,宽4m,深415m,总容积为1080m3·在好氧的曝气生化池中布设曝气管,用溶气泵不断地将空气溶入污水中,维持好氧微生物分解有机物时所需的溶解氧·在好氧池中填加了浮动生物载体,经过培养和驯化,大量繁殖的微生物附着在载体表面形成生物膜,借以分解污水中的有机物·老化的生物膜和活性污泥在二沉池中得以分离·经生物处理后的水,流经人工湿地潜流和表流系统,利用自然生态系统的净化功能·处理后水达到景观回用水的水质要求,最终汇总流入满堂河中·污水处理的工艺流程为:进水→调节池→提升泵站→生化池→二沉池→浓缩池→脱水间→污泥外运·1)调节池:即沉沙池·将一些悬浮物质利用格栅将其去除,使污水得到一级处理·2)提升泵站:将调节池的水提升,使其流入生化池·3)生化池:即曝气池,分为一级生化和二级生化处理,此部分为废水净化的主要部分·溶解氧大约8mg/L,曝气时间6～8h/d,MLSS1500～2000mg/L,泥龄约8d(夏天)、13d(冬天)·生化池的反应分为两个阶段:吸附阶段(活性污泥表面积大,好氧菌分泌多糖类黏液,具有很强的吸附作用,与废水接触10min～30min,大量的有机物被吸附),氧化阶段(好氧菌将已吸附有机物分解代谢,使一部分有机物转化为无机物,另一部分合成新细胞质)·4)二沉池:污泥由泥斗进入浓缩池后,一部分回流到生化池,另一部分进入脱水间[122]·5)污泥外运:排出的污泥可用作农肥,也可以制取沼气;作建筑材料;以无机物为主要成分的泥渣还可用作铺路和添坑·通过调查研究,满堂河污水处理厂实际生产运行过程中存在一些问题:如回流比不确定、污泥上浮、曝气量的大小掌握不好、污泥变色等·这些问题的出现都与回流污泥的量和曝气量有关·二沉池分离出的活性污泥,经污泥泵回流至曝气池,从而循环利用,这部分活性污泥称作回流污泥,其目的是作为接种菌,使曝气池中始终保持一定浓度的活性污泥·在污水生物处理中常用回流比这一指标,即回流到曝气池的活性污泥体积和进入曝气池的污泥体积之比[3]·活性污泥法通常采用的回流比为30%～100%[4]·在活性污泥法系统中,曝气的作用是向液相供给溶解氧,并起搅拌和混合作用,可促使活性污泥处于悬浮状态,有利于污泥固体、污染物和溶解氧有效地接触[5]·回流比和曝气量与代表水质的各个指标的去除率的大小有直接关系,在污水处理厂一般通过试验确定最佳的回流比和曝气量·1实验方法1.1水样的采集和预处理用聚乙稀瓶或塑料瓶采集水样·测定T2P前应将采集的水样经过0145μm的微孔滤膜过滤,加酸酸化至pH≤1,在24h内分析·BOD5测定时应先将水样的pH调到接近于7,游离氯多的水样可加亚硫酸钠除去·1.2水样的测定生化池的回流比和曝气量每次调到指定值运行一周后取水样进行测定,各水样作5个重复,最后取