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摘要:本文主要讨论了活性污泥的各种影响因素,包括重金属离子、硫酸盐、NaCl及温度、供氧量、污泥指数等。每种因素都会对污水产生不同性质的影响,当某种因素的影响严重降低处理效率时,应该及时采取补救措施,使污泥恢复正常处理功能。当然,能预先做出防范措施,保持污泥的高效运转才是本文的真正目的。
关键字: 活性污泥; 污水处理; 影响因素。
引言:活性污泥法是利用活性污泥中的好氧细菌及其原生动物对污水中的有机物进行吸附、氧化、分解,最终把这些有机物变成二氧化碳和水的方法。具有效率高,应用广泛等优点。但其在污水处理过程中受到的影响因素也颇多,本文中其一些较常见的影响因素进行了讨论和研究。
1、重金属离子的影响:
活性污泥是一种絮状结构,絮状体的中央为菌胶团,在其周围有着生或爬行的原生动物…。其菌胶团主要由动胶杆菌属细菌及假单胞菌构成。应用活性污泥法处理废水高效廉价,工艺简单,因此在城市废水的集中生化处理中,活性污泥法应用最广泛。但当废水中重金属离子含量较高时,往往会使活性污泥的处理效率大大下降,若污水处理厂来不及调整,就会使大量未处理充分的污水排入环境中,造成严重的污染问题。
因此考察重金属离子对活性污泥系统处理废水能力的影响,并找到一种简洁有效的监控方法及指标体系,对于污水处理工作具有重要的指导意义。
1.1重金属离子对污泥外观的影响
絮凝性能变化较大,污泥中的原生动物种类和数目大大减少。在较高浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液中,基本检测不到原生动物的存在,污泥颜色由茶褐色(生物以纤毛虫类的钟虫为主)变成较浅的淡棕褐色;污泥颗粒变得更细密,可压缩性更差。
1.2重金属离子对活性污泥指数的影响
SV的测定结果如图1所示。从图1可以看出,重金属离子的加入对污泥的沉降指数有着较大的影响。除了Cu2+,随着重金属离子浓度的加大,SV随之减小,这可能是随着污泥对重金属离子的吸附,部分污泥的絮体结果发生了变化。此外,重金属离子与系统中产絮凝菌以及一些原生动物分泌的胞外聚合物的一OH、一NH等进行交换、络合等作用,使得污泥中无机物的比例增加,污泥自身密度增加,从而使污泥密度与水密度之间的差异增加,导致污泥沉降良好。但重金属离子的加入并未改善出水的浊度,悬浮固体物浓度反而增加,证明在一定时间内,只是污泥自身沉降的速度增大而已,系统的生物絮凝作用并没有因此得到加强。Pb2+对污泥自身的沉降速度改变不大,还造成部分污泥上浮。镜检结果表明,Pb2+浓度较大的污泥系统中,游离菌的数目极少,菌胶团的生长受到了比较明显的抑制,而与之竞争的丝状菌则在系统中起到了主导作用。
1.3 重金属离子对出水COD的影响
从图2可以看出,在不同浓度情况下,Cd2+、Zn2+、Cr3+、Cu2+、Pb2+均可使污泥系统的COD去除率下降。在系统有机负荷和浓度一定的情况下Cu2+和Zn2+ "使得活性污泥系统的COD去除能力下降最大。Fe3+对COD去除率的影响程度较小,其COD去除率随着Fe3+浓度的增加缓慢增加。有研究称,Fe3+能够将生物降解过程中产生的溶解性蛋白质和碳水化合物保持在活性污泥絮体内,从而降低出水的有机物浓度;对Cu2+而言,浓度超过15mg/L 将会对污泥系统处理废水造成致命的影响,当进水中Cu2+ 的浓度达到40mg/L时,出水COD的去除率小于15%,系统失去意义;Zn2+、Cd2+、Pb2+也表现出较强毒性作用;当Cr3+ "浓度大于40mg/L时对系统影响明显。
重金属离子导致COD去除率下降,主要原因可能基于重金属离子的存在严重影响了污泥系统中原生动物的生长和重金属离子对细菌的影响。
2、硫酸盐还原对活性污泥沉降性能的影响
生活污水中的硫酸盐含量通常约为20~10ms/L,虽然含高浓度硫酸盐的工业废水需经处理后方可排人城市污水管网,但处理后出水中的硫酸盐浓度仍较高J,因此该类废水的接人会显著增加城市生活污水中的硫酸盐浓度。
2.1硫酸盐还原率分析
经过实验可以证明:总体来说厌氧选择器内的硫酸盐还原率较低,这除了与反应器内厌氧条件控制不佳、溶解氧的存在抑制了硫酸盐的还原效果有关外,还与H2S本身具有一定毒性,影响了硫酸盐还原菌的活性有关。
2.2硫化物引起的污泥丝状膨胀,当进水硫酸盐浓度不高时对污泥中的生物数量影响不大,污泥的膨胀现象也较小,但当进水硫酸盐浓度提高时(如达到250mg/L)时,随着厌氧选择器水力停留时间的延长,出水硫化物平均浓度从3.2mg/L增大到12.1mg/L;好氧反应器内活性污泥膨胀现象持续恶化,出水漏泥现象严重,MLSS和MLVSS值持续降低,厌氧选择器的HRT为60min时,活性污泥的SVI值>900mL/g,整个反应器内污泥膨胀严重,但仍然存在大量累枝虫和钟虫。活性污泥发生丝状膨胀后会导致出水ss升高及反应器中的污泥浓度下降,从而会间接影响反应器的处理效果。
3、水中NaCI盐度的影响:
试验结果表明,NaC!盐度影响了微生物的生长,随着盐度的升高,活性污泥的生长受到影响。其生长曲线的变化表现在:适应期变长;对数增长期的生长速度变慢;减速生长期的历时变长。降低有机物降解速率和去除率,但是却增强了细胞的溶胞作用和微生物的呼吸作用。无机盐使活性污泥的沉降性加强,随着盐度增加污泥指数下降。
参考文献:
[1]NaCI盐度对活性污泥处理系统的影响,崔有为,《环境工程》,VoI.22,No.1,2004。
[2]重金属离子对活性污泥系统处理性能的影响,陈纯,《河南化工》,2005年第22卷。
[3]硫酸盐还原对活性污泥沉降性能的影响,邢嘉砷,《中国给水排水》,2007年5月。
[4]活性污泥法处理污水的原理及影响因素,王翠萍,山西建筑,2002-8。
关键字: 活性污泥; 污水处理; 影响因素。
引言:活性污泥法是利用活性污泥中的好氧细菌及其原生动物对污水中的有机物进行吸附、氧化、分解,最终把这些有机物变成二氧化碳和水的方法。具有效率高,应用广泛等优点。但其在污水处理过程中受到的影响因素也颇多,本文中其一些较常见的影响因素进行了讨论和研究。
1、重金属离子的影响:
活性污泥是一种絮状结构,絮状体的中央为菌胶团,在其周围有着生或爬行的原生动物…。其菌胶团主要由动胶杆菌属细菌及假单胞菌构成。应用活性污泥法处理废水高效廉价,工艺简单,因此在城市废水的集中生化处理中,活性污泥法应用最广泛。但当废水中重金属离子含量较高时,往往会使活性污泥的处理效率大大下降,若污水处理厂来不及调整,就会使大量未处理充分的污水排入环境中,造成严重的污染问题。
因此考察重金属离子对活性污泥系统处理废水能力的影响,并找到一种简洁有效的监控方法及指标体系,对于污水处理工作具有重要的指导意义。
1.1重金属离子对污泥外观的影响
絮凝性能变化较大,污泥中的原生动物种类和数目大大减少。在较高浓度的Cd2+、Cu2+、Pb2+溶液中,基本检测不到原生动物的存在,污泥颜色由茶褐色(生物以纤毛虫类的钟虫为主)变成较浅的淡棕褐色;污泥颗粒变得更细密,可压缩性更差。
1.2重金属离子对活性污泥指数的影响
SV的测定结果如图1所示。从图1可以看出,重金属离子的加入对污泥的沉降指数有着较大的影响。除了Cu2+,随着重金属离子浓度的加大,SV随之减小,这可能是随着污泥对重金属离子的吸附,部分污泥的絮体结果发生了变化。此外,重金属离子与系统中产絮凝菌以及一些原生动物分泌的胞外聚合物的一OH、一NH等进行交换、络合等作用,使得污泥中无机物的比例增加,污泥自身密度增加,从而使污泥密度与水密度之间的差异增加,导致污泥沉降良好。但重金属离子的加入并未改善出水的浊度,悬浮固体物浓度反而增加,证明在一定时间内,只是污泥自身沉降的速度增大而已,系统的生物絮凝作用并没有因此得到加强。Pb2+对污泥自身的沉降速度改变不大,还造成部分污泥上浮。镜检结果表明,Pb2+浓度较大的污泥系统中,游离菌的数目极少,菌胶团的生长受到了比较明显的抑制,而与之竞争的丝状菌则在系统中起到了主导作用。
1.3 重金属离子对出水COD的影响
从图2可以看出,在不同浓度情况下,Cd2+、Zn2+、Cr3+、Cu2+、Pb2+均可使污泥系统的COD去除率下降。在系统有机负荷和浓度一定的情况下Cu2+和Zn2+ "使得活性污泥系统的COD去除能力下降最大。Fe3+对COD去除率的影响程度较小,其COD去除率随着Fe3+浓度的增加缓慢增加。有研究称,Fe3+能够将生物降解过程中产生的溶解性蛋白质和碳水化合物保持在活性污泥絮体内,从而降低出水的有机物浓度;对Cu2+而言,浓度超过15mg/L 将会对污泥系统处理废水造成致命的影响,当进水中Cu2+ 的浓度达到40mg/L时,出水COD的去除率小于15%,系统失去意义;Zn2+、Cd2+、Pb2+也表现出较强毒性作用;当Cr3+ "浓度大于40mg/L时对系统影响明显。
重金属离子导致COD去除率下降,主要原因可能基于重金属离子的存在严重影响了污泥系统中原生动物的生长和重金属离子对细菌的影响。
2、硫酸盐还原对活性污泥沉降性能的影响
生活污水中的硫酸盐含量通常约为20~10ms/L,虽然含高浓度硫酸盐的工业废水需经处理后方可排人城市污水管网,但处理后出水中的硫酸盐浓度仍较高J,因此该类废水的接人会显著增加城市生活污水中的硫酸盐浓度。
2.1硫酸盐还原率分析
经过实验可以证明:总体来说厌氧选择器内的硫酸盐还原率较低,这除了与反应器内厌氧条件控制不佳、溶解氧的存在抑制了硫酸盐的还原效果有关外,还与H2S本身具有一定毒性,影响了硫酸盐还原菌的活性有关。
2.2硫化物引起的污泥丝状膨胀,当进水硫酸盐浓度不高时对污泥中的生物数量影响不大,污泥的膨胀现象也较小,但当进水硫酸盐浓度提高时(如达到250mg/L)时,随着厌氧选择器水力停留时间的延长,出水硫化物平均浓度从3.2mg/L增大到12.1mg/L;好氧反应器内活性污泥膨胀现象持续恶化,出水漏泥现象严重,MLSS和MLVSS值持续降低,厌氧选择器的HRT为60min时,活性污泥的SVI值>900mL/g,整个反应器内污泥膨胀严重,但仍然存在大量累枝虫和钟虫。活性污泥发生丝状膨胀后会导致出水ss升高及反应器中的污泥浓度下降,从而会间接影响反应器的处理效果。
3、水中NaCI盐度的影响:
试验结果表明,NaC!盐度影响了微生物的生长,随着盐度的升高,活性污泥的生长受到影响。其生长曲线的变化表现在:适应期变长;对数增长期的生长速度变慢;减速生长期的历时变长。降低有机物降解速率和去除率,但是却增强了细胞的溶胞作用和微生物的呼吸作用。无机盐使活性污泥的沉降性加强,随着盐度增加污泥指数下降。
参考文献:
[1]NaCI盐度对活性污泥处理系统的影响,崔有为,《环境工程》,VoI.22,No.1,2004。
[2]重金属离子对活性污泥系统处理性能的影响,陈纯,《河南化工》,2005年第22卷。
[3]硫酸盐还原对活性污泥沉降性能的影响,邢嘉砷,《中国给水排水》,2007年5月。
[4]活性污泥法处理污水的原理及影响因素,王翠萍,山西建筑,2002-8。