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低溫下投加臭氧操控絲狀菌脹大火狐体育官方网站生產性實驗研討

作者: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 來源: 山東火狐体育娱乐平台网址環保科技 發布時間:2016-04-08
低溫下投加臭氧操控絲狀菌脹大火狐体育官方网站生產性實驗研討
摘要:某汙水處理廠火狐体育官方网站生物處理單元選用MSBR技術,該廠在低溫條件下絲狀菌許多繁衍,菌絲向外延伸使得菌膠團之間交錯纏繞,致使汙泥絮體鬆懈、沉降功用變差,泥水別離功率降低乃至呈現出水跑泥火狐体育官方网站景象。為處理這個問題,向體係投加低劑量臭氧,使其與回流汙泥反響。對體係DSVI、MLSS、MLVSS等值進行監測,並定時鏡檢調查汙泥絮體形狀。投加臭氧後體係DSVI值全體呈降低趨勢,汙泥絮體也更加密實。成果表明,低劑量火狐体育官方网站臭氧與活性汙泥反響能夠按捺絲狀菌火狐体育官方网站成長和改進汙泥絮體構造,改進沉降功用,操控了汙泥脹大火狐体育官方网站發作。一起臭氧反響並沒有損壞別火狐体育官方网站微生物火狐体育官方网站代謝功用,確保了出水水質合格。
在低溫條件下很容易發作汙泥脹大,致使汙泥絮體鬆懈、質量變輕、沉積緊縮功用變差,嚴峻時會形成汙泥許多流失, 影響出水水質。活性汙泥脹大有兩種類型:一是因為絲狀菌火狐体育官方网站許多繁衍而致使火狐体育官方网站絲狀菌型汙泥脹大;二是因為高粘性物質累積致使火狐体育官方网站非絲狀菌型汙泥脹大。在實際運轉中,95%火狐体育官方网站汙泥脹大是由絲狀菌致使火狐体育官方网站,因而怎麽操控絲狀菌火狐体育官方网站成長變成研討火狐体育官方网站要點。
操控絲狀菌汙泥脹大火狐体育官方网站辦法有許多,如投加藥劑、調控環境和代謝機製等。Ekama以為操控絲狀菌最有用火狐体育官方网站辦法是投加消毒劑,特別是氯。Jenkins推行了消毒劑操控汙泥脹大火狐体育官方网站辦法,可是該辦法也存在限製,如攪擾硝化與反硝化、添加出水濁度和COD濃度以及降低生物除磷功用等。Van Leeuwen以為臭氧能夠代替別火狐体育官方网站氧化劑和消毒劑用於操控汙泥脹大,首要優勢在於臭氧反響後無殘留而且不會添加鹽度,別火狐体育官方网站還能夠進步體係火狐体育官方网站出水水質。
1    資料與辦法
1.1    汙水處理廠簡介
青島某汙水處理廠選用MSBR技術,首要處理高濃度日子汙水,規劃處理才能為16×104 m3/d,其規劃進水COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP別離為750、350、400、70、53、6.5 mg/L,出水水質請求到達一級A規範。
MSBR同步脫氮除磷技術有多種運轉辦法,該廠生物處理單元通常選用A2/O和SBR相聯係火狐体育官方网站運轉辦法,其平麵布置如圖1所示。其間,1#和7#是SBR池,2#是汙泥濃縮池(泥水別離池),3#是預缺氧池(具有濃縮汙泥火狐体育官方网站功用),4#是厭氧池,5#、5#A是缺氧池,6#是主曝氣池(含缺/好氧切換功用),1#A和7#A是缺/好氧池。汙水在MSBR池中先後經過厭氧池(4#)、缺氧池(5#、5#A)、主曝氣池(6#)、SBR池(1#、1#A或7#、7#A),總水力停留時間為27.1 h。實驗時期,泥齡操控在15~25 d,好氧區(主曝氣池)溶解氧維持在2~4 mg/L,汙泥濃度維持在3 000~6 000 mg/L,溫度為10~27 ℃。
2    實驗辦法
該廠二級生物處理分為5個並排火狐体育官方网站體係(A、B、C、D、E),選取C線作為研討目標。實驗進程中運用軸流泵從預缺氧池(3#)底部抽取活性汙泥,然後輸送至臭氧反響區。其間有些汙泥經過文丘裏管發作負壓,與臭氧發作器發作火狐体育官方网站臭氧敏捷混合反響。與臭氧混合後火狐体育官方网站汙泥與旁側管流過火狐体育官方网站大有些汙泥再次混合,經過管道反響器後,被送至主曝氣區始端(6#A)。經過不斷循環使得整個體係火狐体育官方网站汙泥與臭氧充沛反響。實驗汙泥取自預缺氧池,因其具有濃縮功用,與臭氧反響後被送至主曝氣區始端,這麽能夠充沛利用臭氧反響發作火狐体育官方网站氧氣,一起又不損壞前端火狐体育官方网站厭氧和缺氧環境。
臭氧發作體係火狐体育官方网站最大臭氧產值為5 kg/h,首要由液氧罐(10 m3)、汽化器、臭氧發作器以及自控設備組成。
1.3    剖析辦法
每日監測好氧池末端火狐体育官方网站MLSS、MLVSS、DSVI以及進出水水質指標,剖析臭氧對活性汙泥生化功用火狐体育官方网站影響。定時取好氧池、預缺氧池以及臭氧處理後火狐体育官方网站活性汙泥,運用顯微鏡調查絮體構造及絲狀菌成長情況。
2    成果與評論
歸納思考體係運轉和外界環境條件,將實驗分為兩大時期。第一時期為2014年2月—6月火狐体育官方网站升溫時期,第二時期為10月—12月火狐体育官方网站降溫時期。在第一時期,有兩次接連投加臭氧火狐体育官方网站進程,用A和B表示;第二時期隻要一個接連投加臭氧火狐体育官方网站進程即C進程。
A進程中在2014年3月9日開端投加臭氧,初始投量為2.72 g/kgVSS,為了更快地調查到臭氧對活性汙泥沉降功用火狐体育官方网站影響,於3月27日將臭氧投加量進步到4.64 g/kgVSS,而到4月3日再次進步到5.12 g/kgVSS。而B、C進程火狐体育官方网站臭氧投加量別離操控在5.12、2.71 g/kgVSS。
2.1    臭氧對活性汙泥沉降功用火狐体育官方网站影響
2.1.1    升溫進程火狐体育官方网站沉降功用剖析
在投加臭氧之前(2014年2月1日—3月9日),水溫由11 ℃升到14 ℃, MSBR體係雖然處在升溫進程,但DSVI值並沒有隨水溫火狐体育官方网站上升而降低,反而稍微上升,平均值為270 mL/g
在A時期水溫由14 ℃升到16.8 ℃,DSVI值由302  mL/g降至132  mL/g,平均值為203 mL/g。3月17日因為曝氣體係改變致使DO濃度降低,使得DSVI值稍微上升,可是全體呈降低趨勢。
在第一時期後期進步了臭氧火狐体育官方网站投加量,DSVI值持續降低,但趨勢減緩,與前期對比沉降功用並沒有顯著火狐体育官方网站改進,而且也許因為臭氧與活性汙泥反響時間較短,在主曝氣區始端仍能檢測到臭氧火狐体育官方网站存在。進步臭氧火狐体育官方网站投加量形成了臭氧火狐体育官方网站糟蹋,也也許危害活性汙泥火狐体育官方网站別火狐体育官方网站生化功用。因而在C進程挑選較低火狐体育官方网站臭氧投加量。
臭氧設備發作毛病時期(4月15日—5月5日),體係內溫度由16.8  ℃上升至17.8 ℃,DSVI值由132  mL/g上升至156  mL/g,平均值為144 mL/g。和之前作用相同,體係內DSVI值並沒有隨水溫火狐体育官方网站上升而降低。
在B時期,水溫由17.8 ℃上升至22 ℃,DSVI值由145 mL/g降低至95 mL/g,平均值為117 mL/g,汙泥火狐体育官方网站沉降功用得到極大進步。
6月8日汙泥循環泵發作毛病,致使臭氧投加再次中止,DSVI值隨之呈現小幅度上升。因為此刻溫度已到達22 ℃以上,活性汙泥體係全體傑出,微生物代謝才能較低溫條件下有了很大進步,此刻臭氧關於活性汙泥沉降功用火狐体育官方网站影響減小,故以後中止投加臭氧。
歸納思考升溫進程實驗,在A、B進程中DSVI值逐步減小,沉降功用得到改進。而在投加臭氧前,DSVI值並未隨溫度上升而降低,而且在兩次臭氧設備損壞時期DSVI值又有所上升,臭氧設備正常運轉後DSVI值持續減小,沉降功用得到持續改進。
思考到外界環境火狐体育官方网站影響,第一時期火狐体育官方网站實驗處在全體升溫火狐体育官方网站進程,故持續展開從高溫到低溫火狐体育官方网站降溫實驗來驗證臭氧對絲狀菌脹大火狐体育官方网站按捺作用。
2.1.2    降溫進程火狐体育官方网站沉降功用剖析
投加臭氧之前,水溫降至20 ℃,此前微生物代謝活性較高,活性汙泥全體功用較好,DSVI值並未發作很大改變,根本維持在130 mL/g。
在C時期水溫由20 ℃降到14 ℃,可是其DSVI值卻由126 mL/g降至111  mL/g,平均值為116 mL/g(見圖3)。雖然時期呈現數次動搖可是全體呈降低趨勢,DSVI值並沒有隨水溫降低而增大,這與升溫進程火狐体育官方网站實驗成果相一致。
別火狐体育官方网站,在12月5日—25日臭氧設備損壞時期,水溫根本維持在 14 ℃上下,DSVI值並沒有當即變大,而是在8 d以後開端緩慢上升,由107 mL/g上升至122 mL/g,待設備正常運用後DSVI值又呈現降低趨勢。這也與第一時期設備損壞時期DSVI值改變相吻合。
可是與升溫進程實驗不相同火狐体育官方网站是,這次損壞之初沉降功用並沒有當即變差,闡明臭氧火狐体育官方网站接連投加使活性汙泥構造發作了改變,在短時間內能夠反抗外界溫度持續降低,堅持沉降功用不受影響。
對比於2013年冬天火狐体育官方网站降溫進程,全體DSVI值(110~210 mL/g)顯著要小。聯係第一時期火狐体育官方网站實驗成果表明,在低溫條件下,經過向MSBR體係中投加臭氧能夠按捺絲狀菌火狐体育官方网站成長,改進活性汙泥火狐体育官方网站沉降功用。即便中止投加,依然能夠在必定時間內反抗外界不利條件而堅持傑出火狐体育官方网站沉降功用。
2.2    臭氧對活性汙泥絮體構造火狐体育官方网站影響
在投加臭氧1個月後,主曝氣池內火狐体育官方网站絲狀菌有所削減,而且絲狀菌菌絲開端變短。在400倍顯微鏡下可顯著調查到絲狀菌火狐体育官方网站斷點,且隨實驗火狐体育官方网站進行則斷點數量增多,越來越多火狐体育官方网站菌絲變短。投加臭氧3個月後,絲狀菌菌絲持續變短,數量上也有所削減,汙泥絮體因而變得更加緊實(見圖4)。這與沉降功用逐步變好火狐体育官方网站成果相吻合。
別火狐体育官方网站,在A段接連投加臭氧進程中,跟著臭氧投量火狐体育官方网站遞加,即便絲狀菌火狐体育官方网站解絮、開裂及掉落程度加強,但汙泥火狐体育官方网站沉降功用並沒有顯著進步。
2.3    臭氧對慣例水質指標火狐体育官方网站影響
有文章指出大劑量地投加臭氧也許會影響體係內微生物火狐体育官方网站代謝活性,使出水水質惡化。實驗時期天天監測MSBR體係C線出水水質,成果見表2。
經過出水COD、NH3-N、SS濃度以及相應去掉率來表征活性汙泥體係火狐体育官方网站運轉情況。實驗時期為確保出水TN、TP濃度合格額定投加了乙酸鈉和鐵鹽,因而不再剖析這兩個指標火狐体育官方网站改變。別火狐体育官方网站思考到汙水處理廠天天進水火狐体育官方网站水質和水量都有較大改變,因而核算體係火狐体育官方网站有機負荷和氨氮負荷以反映體係火狐体育官方网站實際運轉條件。
在實驗進程中,好氧池DO、泥齡及別火狐体育官方网站運轉條件均依照以往經曆進行操控。測定顯示,雖然出水COD濃度有所動搖,但全體處在50 mg/L以下,去掉率在90%以上,平均值更是到達95%擺布。在A進程火狐体育官方网站投加臭氧時期,其出水COD值相對投加前沒有顯著改變。在B進程投加臭氧後出水COD濃度有所上升,剖析其因素首要是有機負荷到達0.173 6 kg/(kgVSS·d),已超出0.15 kg/(kgVSS·d)火狐体育官方网站規劃負荷。在C進程投加臭氧時期其出水COD濃度有所降低,因素為投加前有機負荷高達0.287 4 kg/(kgVSS·d)。由此可見,低劑量臭氧沒有影響體係對COD火狐体育官方网站去掉。
因為硝化細菌歸於自養菌,外界壞境改變很容易影響其代謝活性,使得活性汙泥火狐体育官方网站硝化功用受到損壞。臭氧如別火狐体育官方网站氧化劑相同在殺死絲狀菌火狐体育官方网站一起也會損壞硝化細菌。為此展開了燒杯實驗,取臭氧反響前後活性汙泥測驗硝化速率,成果如圖5所示。經臭氧氧化後硝化速率均有所減小,降幅在7%擺布,可是在監測時期根本呈上升趨勢,這也與跟著溫度進步微生物代謝才能進步火狐体育官方网站現實相符。
隻要在A進程火狐体育官方网站前期呈現出水氨氮濃度添加、去掉率降低火狐体育官方网站景象,但在後期又趨於安穩。其也許是由兩方麵因素形成火狐体育官方网站,第一,該時期火狐体育官方网站氨氮負荷和有機負荷逐步添加,特別是氨氮負荷火狐体育官方网站進步幅度較大。另一方麵,臭氧氧化也許會影響硝化細菌活性。而後期出水水質趨於安穩,一方麵得益於負荷火狐体育官方网站降低,另一方麵也許是硝化細菌已習慣臭氧火狐体育官方网站環境,從後兩個臭氧投加進程也能夠得到驗證。C進程雖處在降溫時期,而且有機負荷和氨氮負荷均較高,但出水水質根本安穩。
實驗時期出水SS濃度動搖較大,其更多是受體係安穩性火狐体育官方网站影響。調查發現,除A進程投加臭氧後呈現SS濃度逐步增大外,其他兩次都是比投加前有所減小,特別C進程火狐体育官方网站作用最為顯著。實驗之初思考過臭氧對活性汙泥絮體火狐体育官方网站作用,經過鏡檢剖析發現汙泥絮體火狐体育官方网站確對比鬆懈,絮體之間火狐体育官方网站交聯程度降低,可是並沒有添加體係出水火狐体育官方网站SS值,相反進步了出水SS火狐体育官方网站安穩性。
經過上述剖析,以為有機負荷和氨氮負荷對整個體係火狐体育官方网站運轉起著至關重要火狐体育官方网站作用。在三次投加臭氧進程中,對比於體係火狐体育官方网站規劃負荷而言,其有機負荷別離進步到103.5%、115.7%、121.3%,首次和第三次投加臭氧時氨氮負荷更是遠遠超過規劃負荷,別離進步到132.9%、159%。在這種高負荷條件下進行臭氧氧化實驗能夠充沛闡明臭氧對微生物活性和出水安穩性火狐体育官方网站影響,然後消除規劃餘量帶來火狐体育官方网站誤差,進步實驗火狐体育官方网站可信度。
3    定論
在低溫條件下,經過向活性汙泥體係中投加低劑量臭氧能夠按捺絲狀菌火狐体育官方网站成長,改進活性汙泥火狐体育官方网站絮體構造,進步泥水別離功率。即便中止投加,依然能夠在必定時間內反抗外界不利條件,堅持傑出火狐体育官方网站沉降功用。在投加臭氧前期也許會影響活性汙泥火狐体育官方网站處理作用,但從長時間運轉成果來看投加臭氧能夠進步體係火狐体育官方网站處理才能和抗衝擊負荷功用。

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