德態Levapor?懸浮填料處理生活污水的研究
來源：谷騰環保網 閱讀：11363 更新時(shi)間：2024-10-21 09:13項目1：在低溫狀態下通過使用Levapor®懸浮填料對生活污水的BOD5去除和硝化研究
低溫時污泥的活(huo)性降低，污泥齡短(duan)，為了有效降低氨氮的含量通常要(yao)對已建設(she)施進行較大規模的改擴建。
與此相對通過投放高效懸浮填料Levapor®是更佳的(de)(de)選擇。生物懸(xuan)浮(fu)填(tian)料(liao)的(de)(de)添加(jia)在工(gong)藝運(yun)行(xing)過(guo)程中綜合(he)了活性污泥法和生物膜(mo)法的(de)(de)優勢(shi)，涉及現有(you)污水處(chu)(chu)理廠管線的(de)(de)改動(dong)較(jiao)少，改造費用較(jiao)低，不占用新的(de)(de)土地，對現有(you)工(gong)藝的(de)(de)運(yun)行(xing)影響(xiang)也(ye)較(jiao)小，可充分挖(wa)掘現有(you)污水處(chu)(chu)理廠的(de)(de)處(chu)(chu)理潛(qian)力。
項目的研究目的：
?建立穩定的硝(xiao)基化過(guo)程(cheng)
?在冬天低溫(wen)條(tiao)件下氨(an)氮70%的去(qu)除(chu)率
反應池技術參數：
•好氧池體積 V = 45 m3
•水深 H = 4 m
•填料體積 5.5m3 (12%的填料(liao)體積比)
•澄清池體積 15m3
•池底鋪設(she)微孔曝氣器
水量/水質參數：
•進水量 Q = 6.7 - 12.5 m3/h
•水力停(ting)留時間 t = 3.6 - 6.7 h
•溫(wen)度 T = 7 °C - 18 ℃
•溶解氧濃度 O2 > 3 mg/l
•BOD5 = 80 - 180 mg/l
•TN = 27- 52 mg/l
•總氮負荷 LV = 0.15 - 0.3 kg TKN/m3 x天
•檢測次(ci)數(shu)：3次(ci)/周(zhou)
懸浮填料在11月初投放到原先為去除BOD5設計(ji)的(de)反應池(chi)中(zhong)，幾(ji)個(ge)小時內(nei)填(tian)料(liao)(liao)完全濕(shi)潤(run)并呈(cheng)流化(hua)狀態。3個(ge)星期后在水(shui)溫17 ℃時開始硝化(hua)，氨氧化(hua)率達到(dao)70% - 80%，12月中(zhong)旬后水(shui)溫12℃，硝化(hua)過程保持穩(wen)定。次年的(de)3月下旬因為水(shui)力以及總氮負荷的(de)高峰，部(bu)分活性污泥(ni)被洗出，氨氮的(de)去除(chu)效率降低（33 - 38天），因附著在懸浮填(tian)料(liao)(liao)上(shang)的(de)生物(wu)膜的(de)作用2到(dao)3個(ge)星期后硝化(hua)恢復正(zheng)常(chang)，見圖1。
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| 圖1. 進水總氮和出水氨氮/硝化氮數值，水溫10 - 17℃ |
隨著硝(xiao)化的穩定以及(ji)水溫(wen)升高到(dao)17℃-18 ℃，硝(xiao)化量從最初的10-20 g N/kg MLSS x天達(da)到(dao)60-80g N/kg MLSS x天，TKN氧化率達(da)到(dao)90% - 98%(表格1和圖2)。
| 表格1：不同條件下的生化懸浮物的硝化能力 | ||||||||
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| 圖2：在不同的F:M比例下硝化能力與溫度的關系 |
BOD5的平均負荷 LV = 0.6 kgBOD5/m3 x天，BOD5的進水濃度為(wei)136.1 mg/l，平均出水濃度為(wei)10.2 mg/l，去除(chu)率(lv)為(wei)92.3%，見圖3。
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圖3：BOD5的進水和出水濃度以及BOD5單位負荷率 |
在反應池中(zhong)活性污泥和生物(wu)(wu)膜共存，大(da)量增加了曝氣池中(zhong)的生物(wu)(wu)量，從而(er)使處理能力大(da)幅提高。在此項目中(zhong)，懸浮污泥濃(nong)度為2500 - 3500 mg/l，生物(wu)(wu)膜中(zhong)的濃(nong)度最大(da)為4200 mg/l (圖4), 過剩(sheng)的污泥自動從生物(wu)(wu)膜上脫(tuo)離。
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圖4：試驗階段一Levapor®懸浮填料的活(huo)性污泥濃(nong)度(du) |
此外還研究了懸浮填料在反應池中的密度。在曝氣的作用下最高密度6-7m3/m2x h，因為測量的是池表面的密度，沉降到池底的無法觀察到。當曝氣量減少，密度在4m3/m2 x h時，填料密(mi)度顯(xian)著降低（圖5）。
帶有生(sheng)物膜的填(tian)料的沉降(jiang)速度為100-150 m/h, 停止(zhi)曝(pu)氣(qi)所(suo)有的填(tian)料沉入(ru)池底。懸浮填(tian)料內部形成(cheng)缺氧(yang)區，40 - 60%的硝(xiao)酸鹽在其內部被反(fan)硝(xiao)化。
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| 圖5：在不同的曝氧密度下填料的流化性 |
項目2：前置反硝化研究
為(wei)了研究前(qian)置反(fan)硝(xiao)化的運行效率和(he)穩定性一年后對設施作了改建，變為(wei)反(fan)硝(xiao)化-硝(xiao)化流程，見圖6。
污泥回流率在315% 到480%之間波動。此外為了去除磷還設置了一個蠕動泵，持續加入 53 - 89 g/m³的FeSO4 x7 H2O。
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| 圖6：反硝化流程圖 |
在總氮負(fu)荷增加(jia)和低(di)溫條件(jian)下系統啟動后(hou)硝(xiao)化迅速(su)達到(dao)穩定狀(zhuang)態（圖7），前置反(fan)硝(xiao)化很大程度(du)上去除了(le)總氮。
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| 圖7：帶前置反硝化的總氮去除，水溫11 - 17℃ |
圖8和(he)表格2說明了(le)氨氮濃度與溫(wen)(wen)度和(he)氮負荷之(zhi)間的關系。從(cong)中可(ke)以看到(dao)當活性生物附(fu)著在(zai)(zai)懸(xuan)浮填(tian)料上時，即使負荷增大，溫(wen)(wen)度在(zai)(zai)10℃到(dao)12℃之(zhi)間硝化和(he)反硝化也能(neng)穩(wen)定、有(you)效地進行。
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圖8：總氮負荷為(wei)200-260 gTKN/m³x day，出(chu)水氨氮濃(nong)度(du)與溫度(du)的變(bian)化(hua)關系 |
| 表格2：低溫時總氮去除率，1.1-1.5 無前置反硝化，2.1-2.3 前置反硝化 |
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結論
通過將(jiang)聚氨(an)酯(zhi)泡(pao)(pao)沫物質與(yu)高性(xing)(xing)能吸(xi)(xi)附物質相粘合形(xing)成一種(zhong)新(xin)的(de)改(gai)性(xing)(xing)懸浮填料，相對(dui)于一般的(de)泡(pao)(pao)沫物質無論是(shi)在掛膜速度(du)，吸(xi)(xi)水性(xing)(xing)等各項(xiang)指標上都有質的(de)飛躍。
在對冬天的生活污水的氨氮降解試驗項目中，Levapor®懸(xuan)浮(fu)填料的性能得(de)到了充分的展示(shi)，即使是在低溫狀態下硝化、反(fan)硝化都(dou)能穩定運行(xing)。
