间歇式生物接触氧化反应器低温启动性能试验_赵玉华

收稿日期:2007-01-10基金项目:建设部科技攻关项目(05-K2-11)作者简介:赵玉华(1959—),女,教授,主要从事水处理理论与技术研究.文章编号:1671-2021(2008)02-0282-04间歇式生物接触氧化反应器低温启动性能试验赵玉华1,韩敏1,丁勇2(1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168;2.中勘冶金勘查设计研究院有限责任公司工程环境研究所,河北保定071069)摘要:目的研究在低温(15℃以下)条件下间歇式生物接触氧化反应器(SBCO)的启动过程.方法在反应器中投加接种活性污泥,注入待处理污水,固定装置运行周期,通过调整进水CODCr及曝气量进行生物膜的培养.结果在水温11.5～14℃时,2次接种污泥,培养32d反应器成功启动.结论低温条件下间歇式生物接触氧化反应器启动较慢,接种污泥量对启动速度有着直接影响.在低温条件下,如接种污泥量较大,反应器可在2周至3周启动成功.温度对反应器氨氮去除率影响较大,但总体仍能保持较好的出水效果.pH值在6.8～7.3之间,并不是微生物生存最适pH范围,但对挂膜影响不明显,系统仍可成功启动.关键词:生物接触氧化;启动性能;间歇式;低温;生活污水中图分类号:TU992.3文献标识码:A间歇式生物接触氧化(SequencingBiologicalContactOxidationReactor,SBCO)作为生物膜法的间歇操作模式的一种,秉承了间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactor,SBR)工艺最成熟的可控制非稳态技术特征,具有生物量大、活性高,传质条件好,充氧效率高等优点,而长期制约接触氧化法发展的填料堵塞问题,随着填料的不断改进得到了基本解决,有着比SBR工艺更为优异的脱氮除磷效果.同时,又具有生物接触氧化法的特点,且能降低工程造价,节省运行费用,符合当前国情及环保政策要求,故在我国城市污水处理中的应用前景十分广阔[1].由于异养细菌最适水温为15～25℃,亚硝化和硝化细菌最适水温为30℃,反硝化细菌最适水温为34～37℃,而在低温条件下活性较低,生长受到抑制,但在实际应用中,生物处理反应器在低温条件运行并不少见,同时由于本试验中挂膜期间采用间歇曝气,不同于一般生物反应器挂膜阶段的持续曝气,因此,研究在低温条件下间歇式生物处理反应器的启动及运行具有一定的现实意义.试验以实验室配水模拟生活污水,在低温条件下进行间歇式生物接触氧化填料的挂膜试验,研究了低温条件下SBCO反应器的启动性能,获得了该反应器低温启动下的试验数据,为该工艺在我国污水处理领域中的实际应用提供试验依据及参考.1试验装置及方法1.1试验装置试验装置如图1.反应器为有机玻璃圆柱,内径150mm,高1000mm,有效容积17L.原水经平衡水箱进入反应器,通过控制平衡水箱水位来稳定进水流速,并通过控制进水时间确定进水量,以代替流量计控制.反应器内填料采用SB-A组合填料,交错排列,每片间距6cm,共14片,装填率为30%.填料固定在填料架上,首尾及中段均可以活动,以利于试验过程中对填料片上生物膜2008年3月第24卷第2期沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)Mar.2008Vol.24,No.2进行取样镜检.每天运行3个周期,每周期运行时间为8h,运行工况为:进水厌氧2.5h;好氧5h;沉淀10min;排水14min;闲置6min.每周期采集原水、厌氧出水、好氧出水进行水质测定.1.2试验用水及分析方法试验用水采用模拟生活污水,水质情况见表1.试验按照标准方法[2],对原水、厌氧出水、好氧出水的CODCr、NH3-N、TP、pH、浊度、温度等指标进行测定.1.3启动过程在开始接种污泥之前先将自来水通入反应器图1SBCO试验装置示意图表1试验用水水质ρ(CODCr)/(mg·L-1)ρ(NH3-N)/(mg·L-1)ρ(TP)/(mg·L-1)pH浊度/NTU温度/℃200～50015～305～96.911～3511.0～13.8中对填料进行漫流浸泡,以利于填料适应液相环境并为生物膜的形成准备条件[3].2006年11月13日开始将接种污泥加入反应器内,同时通入模拟生活污水并间歇曝气,污泥投加量为1000mL,污泥质量浓度为2000mg/L.进水CODCr质量浓度约300mg/L左右,氨氮质量浓度20mg/L左右,总磷质量浓度5mg/L左右.启动开始时水温13.5℃左右,曝气量控制在0.10m3/h,每天运行3个周期,每次曝气5h.接种污泥投入反应器3d后,污泥在填料表面有附着迹象,填料表面附着一层浅棕色污泥.第4天开始提高进水CODCr质量浓度达500mg/L.此后一直间歇曝