HA_A_A_MCO工艺水解酸化单元运行性能研究_吉芳英

文章编号:1009-6825(2010)18-0003-03HA-A/A-MCO工艺水解酸化单元运行性能研究收稿日期:2010-02-21作者简介:吉芳英(1964-),女,博士生导师,教授,重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045黄力彦(1983-),女,重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室硕士研究生,重庆400045左宁(1981-),女,重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室博士研究生,重庆400045吉芳英黄力彦左宁摘要:针对现有污泥减量技术中存在的氮、磷去除率低的问题,开发了一个新型的具有同步除磷脱氮和污泥减量功能的HA-A/A-MCO工艺,对回流污泥种类及比例对水解酸化池产酸、污泥减量及系统释磷效果进行研究,结果发现:回流污泥种类及比例影响水解酸化出水VFA总量进而影响释磷效果,回流2%厌氧释磷污泥水解产生的VFA总量最大(275mg/L),系统释磷量也最大(57mg/L)。关键词:污泥减量,除磷脱氮,水解酸化,VFA中图分类号:X703文献标识码:A现有开发的污泥减量技术都存在着各种各样亟待解决的问题,其中氮、磷去除效果差,尤其是污泥减量与生物除磷效果不能兼优的矛盾特别突出[1,2]。为此,本课题组辅以外排厌氧富磷污水除磷,开发了具有同步除磷脱氮和污泥减量功能的HA-A/A-MCO新工艺(Hydrolysis-Acidogenosis-Anaerobic/Anoxic-MultistepContinuousOxictank)。HA-A/A-MCO工艺的水解酸化单元是利用厌氧、兼性水解产酸细菌分解污水、污泥中的有机质,提高污水可生化性,为系统后续除磷脱氮补足碳源,并且在一定程度上起到减少系统污泥产量的作用。本文通过将不同比例的来自二沉池的好氧污泥和来自厌氧池的厌氧释磷污泥回流至水解酸化池,以对比研究回流污泥种类和回流比例对水解池产酸、污泥减量以及系统厌氧释磷效果的影响。1试验工艺与方法1.1试验装置及工艺流程HA-A/A-MCO工艺流程见图1。该工艺由水解酸化池、厌氧释磷池、缺氧池、多级串联接触曝气池、二沉池、侧流除磷池和化学除磷池组成。反应装置用PVC材料制作,其中水解酸化池有效容积为60L,HRT为2.5h;厌氧池和缺氧池有效容积均为30L,HRT均为1.5h;多级串联接触曝气池分成相对独立的三格:第一格细菌分散培养区有效容积为15L,HRT为0.5h～0.75h;第二格原生动物生长区有效容积为30L,HRT为1.5h;第三格后生动物生长区有效容积为40L,HRT为2h;多级串联接触曝气池池底安装有微孔曝气管通过空气压缩机充氧,第二、三格填有填充比为40%的组合式生物填料。侧流沉淀池用以提供化学除磷所需的厌氧释磷上清液,HRT为1h;二沉池采用辐流式,HRT为1h。1.2原水水质及测定方法试验用水由重庆大学校园生活污水和自来水再加一定量淀粉,葡萄糖,奶粉,NH4Cl,KH2PO4和无水Na2CO3配制而成,试验原水水质及分析方法如表1所示。表1试验水质指标及分析方法指标数值分析方法COD/mg·L-1316～407HACHDr/2010COD测定仪[3]TP/mg·L-18～12钼酸铵分光光度法NH3-N/mg·L-113～20钠氏试剂光度法TN/mg·L-117～26过硫酸钾氧化—紫外分光光度法温度/℃21～25温度计pH(无量纲)7～8ORP-431型测定仪VFA气相色谱法[4]MLSS重量法注:1)气相色谱所用仪器Agilent1980N,色谱条件:毛细柱DB-WAXETR(30×0.53×1.00)。进样口温度250℃,分流进样,分流比32∶1。升温程序:初始温度125℃,5min,以15℃的速率升至180℃,5min,后运行250℃,5min,FID检测器,检测器温度:250℃,空气流量300mL/min,氢气流量30mL/min;以氮气做载气,流量为30mL/min。2)水样用6mol/LHCl溶液调节至pH=2,用0.45微孔滤膜抽滤2试验结果2.1水解酸化单元VFA变化情况从图2看出,在系统稳定运行一个月的测试期间,无论回流好氧污泥还是厌氧释磷污泥进行水解酸化,均能使水解池出水VFA总量增加,且均较无污泥回流时出水VFA值要高,这表明污泥回流,水解池有机质增加,有利于VFA的产生;同时,由于活性污泥中含有各类水解酶,且水解酶的活性并不受电子受体的影响[5],因此,将污泥回流至水解池有利于难降解有机物的水解,从而提高了VFA的产量。从图2还可以发现,厌氧释磷污泥回流水解产生的VFA量均高于同等回流比下的好氧污泥产生量。笔者分析原因主要有两个:1)厌氧释磷污泥与水解池中的优势菌相容性强,有利于提高水解效率;2)厌氧释磷污泥胞外聚合物(EPS)量多,利于水解。从图2还可以看出,