反应器及操作条件对好氧颗粒污泥形成与维持的影响

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好氧颗粒污泥是最具前景的污水生物处理技术之一。目前好氧颗粒污泥大多是在序批式反应器中产生的,少有在连续流系统。大多数污水厂以连续流工艺系统为主要处理单元,因此如何在连续流中培养好氧颗粒污泥并持续保持颗粒态是一个有待研究的课题。本研究首先在单一好氧的低高径比SBR中培养出好氧颗粒污泥,研究了在单一好氧的低高径比SBR中,不同负荷和剪切力(主要由机械搅拌提供)对好氧颗粒污泥的形态变化的影响;对比连续流和序批式反应器的特征,分析了连续流系统污泥颗粒化的关键因素,再将培养出的成熟好氧颗粒污泥接种至相同水质的连续流系统,观测了成熟好氧颗粒污泥在连续流系统中后续生长及变化,分析了连续流系统中颗粒污泥维持条件。研究获得如下主要结果:1.逐步调节剪切力为0.1454N/m2、0.2239 N/m2、0.3129 N/m2、0.4113 N/m2来促进低浓度进水条件下污泥进一步的颗粒化,在剪切力调整对污泥形态影响较小后,恢复剪切力至0.1454 N/m2;再将污泥负荷从0.216 kg COD/(kg MLSS·d)提升至0.432 kg COD/(kg MLSS·d),单一好氧系统中的活性污泥最终成功实现颗粒化。成熟颗粒污泥的均值粒径为0.75mm,SVI为43m L·g-1。污泥颗粒化需要的剪切力和污泥负荷为:剪切力控制在0.1454—0.4113N/m2之间;污泥负荷控制在0.216—0.432kg COD/(kg MLSS·d)。2.低浓度(0.216 kg COD/(kg MLSS·d))进水、单一好氧SBR运行模式下,能得到规则度很高而密实度较差的絮体,此时仅通过改变剪切力大小无法实现颗粒化,而提高负荷至0.432 kg COD/(kg MLSS·d)则能迅速颗粒化。低负荷条件下剪切力对颗粒污泥密实度的影响较小,对规则程度的影响较大,此时制约污泥密实度的主要因素是污泥负荷。3.连续流传统的重力沉淀池在短沉淀时间时池体较小,易受水流紊动和丝状菌等的干扰,影响实际沉降效果,进而导致选择压不足,而长的沉淀时间也会直接弱化了沉降选择压;并且较差的选择效果也会使污泥在沉淀池停留时间过长,低基质和低DO条件导致颗粒内部丝状菌滋生,这是连续流较之SBR,较难实现颗粒污泥形成和维持稳定性的原因。长期有效的选择压,是促使颗粒污泥形成和维持稳定存在的关键因素。4.强制离心的方式在实验后期的调整中起到了一定改善作用,因此基于污泥比重采用离心方式的沉淀池可能会有更好的效果。
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