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厭氧、好氧、厭氧／好氧交替狀態(tài)對活性污泥性質(zhì)的影響
閱讀：42 發(fā)布時間：2025-2-13
傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝是見的污水?廢水處理方法，但該處理工藝會產(chǎn)生大量的剩余污泥，從而帶來剩余污泥處理和提高運行成本等后續(xù)問題?在出水排放滿足達(dá)標(biāo)要求的條件下，通過某些工藝條件的選擇和控制，在廢水生物處理系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)剩余污泥的有效減量，充分減少污水?廢水處理系統(tǒng)向外排放的生物固體數(shù)量，是解決目前剩余污泥處理與處置難題的重要途徑[1-3]?
有研究表明，活性污泥經(jīng)過好氧和厭氧狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以降低污泥產(chǎn)率系數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量[4-6]?本實驗即是通過對厭氧?好氧?厭氧/好氧交替3種不同條件下活性污泥性質(zhì)的研究，對比分析3種條件下的活性污泥特性以及污泥各參數(shù)之間的關(guān)系，本研究結(jié)果可為通過好氧?厭氧轉(zhuǎn)換實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)剩余污泥減量提供證據(jù)和支持，也為對該系統(tǒng)的有效調(diào)控提供依據(jù)?
1 材料與方法
1.1 實驗裝置
圓桶形反應(yīng)器3只，分別作為厭氧?好氧?厭氧/好氧交替3種反應(yīng)器，每只反應(yīng)器高27cm?直徑28cm,有效容積為10L?其中厭氧反應(yīng)器(1#反應(yīng)器)設(shè)置攪拌器;好氧反應(yīng)器(2#反應(yīng)器)設(shè)置曝氣系統(tǒng)，采用微孔曝氣方式，并設(shè)有曝氣量控制閥門;厭氧/好氧交替反應(yīng)器(3#反應(yīng)器)同時設(shè)置攪拌裝置和曝氣系統(tǒng)?實驗裝置示意圖見圖1?
3個反應(yīng)器均采用序批式的運行方式：每個運行周期為24h?進(jìn)水后：1#反應(yīng)器處于厭氧狀態(tài)，啟動攪拌器，22h后停止攪拌，靜置沉淀2h后排出上清液，并重新進(jìn)水啟動下一個周期;2#反應(yīng)器為好氧狀態(tài)，連續(xù)曝氣22h?再靜置沉淀2h后排出上清液，并重新進(jìn)水啟動下一個周期;3#反應(yīng)器，先厭氧8h,然后持續(xù)曝氣14h,再靜置沉淀2h后排出上清液，并重新進(jìn)水啟動下一個周期?各個反應(yīng)器每個周期均排出4L上清液，再進(jìn)原水4L,反應(yīng)器混合液容積為10L?
1.2 實驗用水與接種污泥
實驗進(jìn)水使用模擬印染廢水?該模擬廢水的COD約為1000mg/L?色度約為120倍左右?模擬印染廢水組成及濃度為：葡萄糖1000mg/L?氯化銨76.4mg/L?磷酸二氫鉀17.5mg/L?225mg/L?無水氯化鈣10.6mg/L?七水180mg/L?活性艷藍(lán)X-BR10mg/L?
反應(yīng)器接種某污水處理廠的活性污泥，接種污泥SVI在60~100mL/g之間，VSS/SS為0.68,污泥平均粒徑小于100μm,沉降速度0.17~0.42cm/s?在研究不同實驗條件(厭氧?好氧及厭氧/好氧交替)對活性污泥性能影響時，將接種活性污泥分別轉(zhuǎn)移到厭氧?好氧及厭氧/好氧交替反應(yīng)器中，保證活性污泥初始性質(zhì)一致，污泥濃度在5000~6000mg/L,污泥在3只反應(yīng)器中馴化30d;在正式實驗前，系統(tǒng)進(jìn)行了排泥，3個反應(yīng)器中污泥濃度基本一致，分別為3619?3745和3584mg/L;實驗過程中定期測定反應(yīng)器中的污泥濃度，通過排泥保持各個反應(yīng)器中污泥濃度在3000~4000mg/L?實驗期間，反應(yīng)器的溫度在20~25℃?
1.3 分析項目與方法
在3個反應(yīng)器靜置沉淀之前取混合液測定各項分析指標(biāo)，其中COD?BOD5?MLSS和MLVSS的測定采用標(biāo)準(zhǔn)方法[7];pH值的測定采用pHS-3C型精密酸度計;色度的測定采用標(biāo)準(zhǔn)稀釋倍數(shù)法;脫氫酶活性的測定采用TTC-脫氫酶活性法[8,9];胞外聚合物(EPS)的測定：①蛋白質(zhì)的測定：蛋白質(zhì)的測定采用改進(jìn)lowry法[10]?②多糖含量的測定：多糖含量的測定采用-硫酸法[11];ATP含量的測定采用應(yīng)用熒光素酶法測定，儀器是GloMax20/20發(fā)光檢測儀?