活性污泥法预处理微污染水的试验研究

2019年2月nmitJournalofGreenScienceandTechnology第4期活性污泥法预处理微污染水的试验研究徐克S张书良S胡伟2(1.河南工业大学化学化工与环境学院，河南郑州450001;2.河南省科悦环境技术研究院有限公司，河南郑州450000)摘要：分析了微污染水的水质特点，在现有的微污染水处理技术的基础上，提出了一种新的预处理方法，即采用活性污泥法对微污染水进行预处理。实验结果表明：采用活性污泥法处理微污染水，处理效果好，高锰酸钾指数CODm和总有机碳TOC的平均去除率分别为90.82%和87.09%,最终出水CODmn*TOC平均值为2.644mg/L和2.993mg/L,去除效果明显。关键词：微污染水；预处理；活性污泥法中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-9944(2019)4-0115-031引言随着21世纪我国经济快速的发展，人民的生活水平也不断提高，在发展经济的同时，生态环境却遭受到了巨大的破环，特别是水环境，大量的工业废水、生活污水不断地排人水体，使得河流、湖泊受到不同程度上的污染，成为微污染水体。微污染水如果不及时处理，就会给饮用水源造成污染，对人们的身心健康构成巨大的威胁。因此，对微污染水的治理也是至关重要。2微污染水的特点及处理现状微污染水主要是指受到有机物污染的水源水，这些有机物一部分来自生活排放的有机污染，主要污染指标为高锰酸盐指数和氨氮；另一部分来自工业性有机污染，主要污染指标为人工合成的有机物（SOC)，这种污染物种类众多，成分比较复杂，易生物积累，对人体危害最大[1]。可能会对人体有直接或间接的毒害作用，包括致癌、致畸、致突变的作用[2]。另外，微污染水体中的有机污染物浓度不高，但是难降解物质的相对含量不低。针对微污染水特点，常规的处理工艺已经不能去除水中的难降解物质，因此人们不得不探索新的处理方法，目前常规的预处理方法主要包含三个方面:物理、化学、生物处理[3]。物理法主要是以活性炭为代表的吸附工艺，活性炭具有巨大的比表面积，对COD、色度以及大多数有机物都有很好的吸附效果，但是一般活性炭都要参与混凝沉淀，难以回收，运行成本比较高，很难推广开来[4]。化学法主要为化学氧化法，利用化学氧化剂的氧化作用，分解破坏水中污染物的结构，达到分解转化污染物的目的，目前采用的氧化剂主要有高锰酸钾、氯气、臭氧等[5]。另外氧化也可有效地去除浮游生物、细菌等，提高混凝沉淀的效果[6]。生物预处理通常设在常规的净水工艺前，借助微生物的新陈代谢活动去除水中氨氮、有机物等污染物。目前研究最多的生物处理方法有生物接触氧化法、生物滤池、生物流化床等。但是,对于借助活性污泥来处理微污染水的研究却很少，因此本研究尝试采用间歇式活性污泥法来去除微污染水中的污染物。活性污泥法是处理常规污水使用最广泛的一种方法，其对污水的净化过程，主要分为三个阶段：前期吸附、微生物的氧化分解、以及絮凝体的形成和沉降[7]。由于污泥比表面积很大，再加上其表面具有糖质粘层，所以，当污水与活性污泥接触后，活性污泥能够快速吸附污水中悬浮的物质。当水中的有机污染物被吸附后，微生物开始对吸附的有机污染物进行转化、分解，虽然此阶段的效率相对较低，但是水中的有机污染物含量也相对较少，所以也可以使吸附的有机物得到快速的降解。通过沉降，排出上清液及多余的污泥，最终使污水得到净化，活性污泥也能恢复其吸附能力。3试验方法3.1试验用水来源及水质试验用的活性污泥，取自郑州市五龙口污水处理厂一期曝气池末端，试验用水取自郑州市五龙口污水处理厂的高位井，取回来稀释，试验进水各项水质参数如表1。表1试验用水水质指标COD„/(mg/L)COD^/Cmg/L)TOC/(mg/L)氨氮八)氨氮八mg/L)50左右左右30左右左右20—251〇左右〇左右3.2试验过程试验装置采用的是圆柱形的反应器，有效容积为10L，采用机械搅拌，试验用的活性污泥先用纯净水洗数次，再用试验用水与污泥接触，污泥体积与水体积比为1:2,匀速搅拌，使泥水混合均匀，控制溶解氧浓度在0.2〜0.5mg/L之间，保持微氧环境。试验采用间歇运行，连续搅拌6h，然后静止沉降，排出上清液。重收稿日期：收稿日期：2018-12-27作者简介作者简介:徐克（徐克（1990—），男，研究方向为化学化工与环境。），男，研究方向为化学化工与环境。115徐克，等：活性污泥法预处理微污染水的试验研究环境与安全tilt水TCC+山水TOC-昀t.4(,S劣*ftSV图4对TOC的去除效果5结语从实验结果分析来看，利用活性污泥法，间歇式运行处理微污染水，对有机污染物的去除，去除率能达到80%以上，这说明采用活性污泥法处理微污染水，也可以得到较为理想的去除效果，并且反应时间也很短，整个反应在lh内就