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本课题针对现行活性污泥工艺存在的问题,以活性污泥工艺的净化主体—活性污泥为主要研究对象,对强化回流污泥生物再生技术进行了初步探索。主要利用一种特殊的土壤材料──腐殖土,对活性污泥进行静态和动态两方面的试验,通过静态试验考察腐殖土对污泥特性所产生的作用,并通过连续运行的动态试验考察腐殖土反应器对水质处理效果的影响。主要得到以下结论:(1)通过对腐殖土的分析发现,腐殖土浸泡于水中后,SS及VSS变化不大,VSS平均含量为29%,比腐殖土本身有机质含量32%略小,SS平均含量为86%,也略小于腐殖土本身的SS含量90%,说明当腐殖土与水充分接触后,其有机质和悬浮固体部分仅有微小的溶解。因此在后续关于腐殖土特性的探究中,可以认为腐殖土投入水中不会引起水中有机质的变化。腐殖土中含有较高比例的Ca、Mg元素,含量分别为2.171、1.330g/kg。腐殖土与去离子水接触后,Ca、Mg元素会溶出,接触时间小于2h时,溶出的Ca、Mg元素随着接触时间的增加而增加,当接触时间超过2h后,Ca、Mg元素溶出的量几乎不再增加。这些元素在动态试验中2#系统的污泥中也有相应较高含量,比无腐殖土反应器的1#对照系统高出较多。(2)从静态试验结果看出,在相同的腐殖土投加量下,随着配制的污泥浓度的减小,污泥成层沉淀速度ZSV变大,污泥容积指数SVI减小,沉降性能好;在不同腐殖土投加量下,污泥成层沉淀速度ZSV随着投加量的增加而增加,污泥容积指数SVI随着投加量的增加而减小。即腐殖土的投加对污泥的沉降性能有改善,且投加量越大,污泥沉降性越好。(3)通过静态试验可以看出,投加腐殖土的污泥比阻值比未投加腐殖土的有所下降,且随着腐殖土投加量的增加,比阻值也呈下降趋势,但数量级均在1012m/kg。(4)从动态试验的处理效果看,工况1和工况2的条件下,两套系统对COD的去除效果相当,工况1时两套系统对COD的平均去除率在83%左右,工况2时两套系统对COD的平均去除率仅在50%左右,这与进水COD浓度低,气温变化有关。在对N的去除上,2#系统对NH3-N的去除普遍比1#系统好,其中,工况1时,差别较明显,2#系统NH3-N平均去除率为71.07%,比1#的59.95%高出11.12%;工况2时,差别不大,两系统NH3-N平均去除率均在50%左右。TN去除规律与NH3-N相似,2#系统对TN的去除普遍比1#系统好,其中,工况1时,差别较明显,2#系统TN平均去除率为52.67%,比1#的44.73%高出7.94%;工况2时,两系统TN平均去除率均不高,2#系统对TN平均去除率为9.31%,比1#的5.65%高出3.66%。在对P的去除上,2#系统比1#系统显示出明显的除P效果,工况1时,2#对P的平均去除率为58.26%,比1#的31.00%高出27.26%;工况2时,2#对P的平均去除率为78.76%,比1#的8.10%高出70.66%。工况2时2#的除P效果更加明显,这与腐殖土反应器停留时间的增加不无关系。(5)对腐殖土反应器的运行观察发现,腐殖土反应器的污泥回流比不宜过小,且采用机械搅拌比曝气搅拌好,溶解氧是反应器中主要的生长控制条件,其值宜在0.3~0.8mg/L范围左右。(6)动态系统运行了7个月之后,对进出腐殖土反应器的污泥进行测试,发现,进入腐殖土反应器的回流污泥中TP为32.29g/kg,出腐殖土反应器的回流污泥中TP为32.76g/kg,变化不大,而作为对比的1#系统的回流污泥中TP含量为22.40/kg,此值与传统活性污泥法文献参考值相近(20g/kg),说明含有腐殖土反应器的2#系统对P的吸收值更大,这一定程度验证了2#系统P的去除率高的原因。