曝气量对好氧颗粒污泥处理效果的影响研究

建筑与预算CONSTRUCTIONANDBUDGET2019年第6期DOI:10.13993/j.cnki.jzyys.2019.06.020收稿日期：2019-01-16作者简介：杨嗣靖（1995-），男，在读研究生，主要从事水污染控制理论与技术研究。E-amil：yangsijing@126.com中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1673-0402（2019）06-0079-05曝气量对好氧颗粒污泥处理效果的影响研究杨嗣靖，于燿滏，范维利（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168）摘要：为探究在不同曝气条件下，好氧颗粒污泥自身结构以及脱氮除磷性能，利用SBR反应器培养好氧颗粒污泥，通过静态试验分别控制反应器内的曝气量为2、2.3、2.5、2.8、3.0和3.5L/min的条件下并对反应器出水进行检测，分析在不同曝气量条件下对好氧颗粒污泥污染物去除效果的影响。通过试验发现，当曝气量在2.5~2.8L/min范围内时，好氧颗粒污泥对污染物的去除效果比较理想。曝气量主要影响颗粒污泥对氮和磷的去除效果，而对有机物的去除效果影响不大，合理地控制曝气量有助于污染物的去除。关键词：有机负荷；好氧颗粒污泥；SBR；静态试验好氧颗粒污泥是由絮状污泥在特定的环境条件下自发生成的一种颗粒状活性污泥［1］。从生物结构角度来看，成熟的好氧颗粒污泥由于溶解氧传递阻力的存在，使其结构产生分层现象［2］，这也使其具有较为丰富的生物相以及多种代谢形式，进而实现了在同一反应器中进行同步硝化反硝化脱氮除磷［3］。目前，对好氧颗粒污泥已知的影响因素主要是有机负荷［4］、溶解氧浓度［5-6］、C/N［7］、温度等［8］。在污泥进行好氧颗粒化过程中，好氧颗粒污泥依靠适宜的水利剪切力进行自絮凝［9］。通常好氧颗粒污泥反应器中的水力剪切力主要是由压缩空气所提供的［10］。普遍认为较大的水利剪切力有助于形成稳定的颗粒结构，曝气量过低会导致污泥出现非丝状菌膨胀的现象，但是有研究者指出，当曝气量超过80L/s时，好氧颗粒污泥会发生黏性污泥膨胀的现象［11］，进而导致出水水质无法达标。因此，此次研究立足于不同曝气强度条件下，研究不同的曝气强度对好氧颗粒污泥处理效果的影响，选取合适的曝气强度提高好氧颗粒污泥稳定性并使其维持较好的处理效果。1试验1.1试验用水与接种污泥试验用水选用实验室人工模拟城市污水，进水中以乙酸钠为碳源，NH4Cl为氮源，KH2PO4为磷源。其中进水COD的质量浓度在400mg/L左右，NH4+-N的质量浓度为40mg/L左右，TP的质量浓度为10mg/L左右，通过投加NaHCO3来调节pH值在7.0~7.2范围内。接种污泥泥种取自抚顺三宝屯污水厂二沉2019年第6期总第278期池的污泥，接种量为2L，絮状污泥的主要性质见表1。表1接种污泥主要性质污泥形态絮状、结构松散、深褐色MLSS（g/L）3.0含水率（%）>99%SVI值（mL/g）105接种前先静沉24h，倒出上清液和底层死积物，再进行空曝24h、加入人工模拟废水闷曝48h、静沉24h一系列操作以改善污泥活性。污泥颗粒化采用进水交替负荷的培养方法在SBR反应器中进行培养。经历105d成功培养出的好氧颗粒污泥，呈金黄色，大部分粒径约为1.25mm，SVI为20.68mL/g。1.2静态试验静态试验装置（如图1所示）由磁力搅拌器、500mL锥形瓶、微型曝气泵、转子流量计、曝气管、粘砂块微孔曝气头等组成。试验过程中，曝气和停曝通过微电脑时控开关自动化控制完成，进水由人工手动完成，出水采用虹吸排水。1.开关指示灯；2.调速旋钮；3.调温开关；4.磁力转子；5.曝气管；6.温度度（a）示意图图1静态试验反应装置1.3试验检测方法根据《水和废水监测分析方法》的操作方式进行各项指标的检测。具体方法如表2所示。表2试验检测方法检测对象CODNH4+-NNO2--NNO3--NTP检测方法快速密闭催化消解法纳氏试剂分光光度法N-（1-萘基）-乙二胺光度法紫外分光光度法过硫酸钾消解法2结果与分析取6个500mL锥形瓶分别向每个锥形瓶中加入100mL培养成熟的好氧颗粒污泥，再加入人工配制的试验水样400mL，采用间歇进水好氧运行方式，每个周期曝气420min，沉淀5min，控制运行温度为（20±2）℃，换水体积比为60%。依次调节曝气量分别为2、2.3、2.5、2.8、3.0和3.5L/min，每个试验条件的运行周期为7d并按时检测进水水污染物浓度，研究曝气量对好氧颗粒污泥处理城市污水的影响。2.1曝气量对COD处理效果的影响曝气量对COD处理效果影响见图2。图2不同曝气量对COD处理效果的影响——802019年第6期总第278期由图2可知，不同曝气条件下COD去除效果变化不大，均可维持在81.7%