滑石粉應用于污泥膨脹的控制研究
摘 要: 絲(si)狀(zhuang)菌污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)膨脹(zhang)(zhang)是(shi)活性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)法(fa)中一直困擾人們的(de)(de)難題(ti)。采用(yong)藥劑(ji)法(fa)可使(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)膨脹(zhang)(zhang)在短(duan)時間內得到(dao)控制, 為(wei)查(cha)明(ming)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)膨脹(zhang)(zhang)的(de)(de)原因贏得時間。試驗以人工(gong)合(he)成污(wu)水(shui)作為(wei)底物,利(li)用(yong)間歇式反應器( SBR)通過(guo)投加(jia)滑(hua)石粉(fen)來(lai)研究絲(si)狀(zhuang)菌污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)膨脹(zhang)(zhang)的(de)(de)狀(zhuang)況。結果表明(ming), 采用(yong)滑(hua)石粉(fen)可增(zeng)加(jia)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)比重, 加(jia)固絮(xu)體的(de)(de)結構, 大(da)大(da)改(gai)善污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)沉降性(xing)能, 從而使(shi)污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)膨脹(zhang)(zhang)迅速得到(dao)控制。同時, 又(you)不會對反應器出水(shui) COD、 氨(an)氮造成顯(xian)著(zhu)性(xing)影響。
關鍵詞: 絲狀菌; 污泥膨脹(zhang); 滑石粉 +污泥沉(chen)降比
污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹是(shi)生(sheng)化處(chu)(chu)理系統較為(wei)嚴(yan)重的(de)異(yi)常現象之一。大(da)(da)(da)量的(de)研(yan)究表明(ming), 影響污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹的(de)因素很多(duo), 其機制也很復雜(za), 往往使得污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹的(de)發生(sheng)具有很大(da)(da)(da)的(de)隨機性(xing)(xing)。污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹發生(sheng)時(shi), 污(wu)(wu)泥(ni)結構松散, 質量變輕, 沉淀壓縮性(xing)(xing)能(neng)差; 污(wu)(wu)泥(ni)沉降(jiang)比( SV值(zhi))增大(da)(da)(da), 有時(shi)達到(dao) 90%, 污(wu)(wu)泥(ni)指(zhi)數( SVI)達到(dao) 300 以上。污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹阻礙了固液兩相(xiang)的(de)正常分離, 污(wu)(wu)泥(ni)因在一定時(shi)間內不能(neng)徹底沉降(jiang)而隨出水(shui)(shui)大(da)(da)(da)量流失(shi), 引起出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)惡化和底物去除率的(de)降(jiang)低, 增大(da)(da)(da)污(wu)(wu)泥(ni)處(chu)(chu)理和處(chu)(chu)置費用, 嚴(yan)重影響著污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)的(de)正常運行(xing), 甚至導致整(zheng)個工(gong)藝(yi)過程的(de)失(shi)敗。因此(ci)污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹被稱為(wei)“ 活(huo)性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法的(de)癌(ai)癥” 而日益(yi)受到(dao)人(ren)們的(de)關注[1]。
隨(sui)著我國生活(huo)污(wu)(wu)水與工(gong)業廢(fei)水處(chu)理(li)(li)廠(chang)不斷建(jian)設, 污(wu)(wu)泥膨(peng)脹(zhang)(zhang)問題(ti)將越(yue)來越(yue)突出(chu)。改變反(fan)應器的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)條件及處(chu)理(li)(li)工(gong)藝運行(xing)條件和(he)投加藥劑法是控制污(wu)(wu)泥膨(peng)脹(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)途徑[2]。一(yi)旦(dan)污(wu)(wu)泥膨(peng)脹(zhang)(zhang)發(fa)生, 如(ru)果通過在運行(xing)中調控引起污(wu)(wu)泥膨(peng)脹(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)因子(zi)來控制污(wu)(wu)泥膨(peng)脹(zhang)(zhang)(如(ru)對低 DO引起的(de)(de)(de)膨(peng)脹(zhang)(zhang), 在運行(xing)中提高 DO)并使污(wu)(wu)泥的(de)(de)(de)沉降性能恢
復(fu)到(dao)正常(chang)水(shui)(shui)平(ping), 一(yi)般需要(yao)(yao)相當長的(de)時間(jian)[2], 有(you)(you)時長達幾(ji)個月, 而這(zhe)期間(jian)由于出水(shui)(shui)懸浮物的(de)增高及(ji)處理能(neng)力降(jiang)低而使污(wu)水(shui)(shui)廠的(de)出水(shui)(shui)難以(yi)達標排(pai)放。因(yin)此針對(dui)目前(qian)現狀, 筆者采用投加滑(hua)石(shi)粉來控(kong)制污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)。該方法是一(yi)種有(you)(you)效的(de)污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)控(kong)制技術, 其特點是一(yi)旦(dan)污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)發(fa)生(sheng), 能(neng)迅速有(you)(you)效地(di)控(kong)制污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)。這(zhe)就為查明(ming)污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)的(de)原因(yin)贏(ying)得(de)了時間(jian)。在污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)得(de)到(dao)迅速控(kong)制及(ji)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)原因(yin)查明(ming)后, 再(zai)通過采取(qu)調(diao)控(kong)微(wei)生(sheng)物生(sheng)長環境(jing)的(de)措施, 創(chuang)造不利(li)于絲(si)狀菌生(sheng)長的(de)環境(jing), 避免膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)再(zai)次發(fa)生(sheng), 從而保證污(wu)水(shui)(shui)處理廠的(de)正常(chang)運行。采用滑(hua)石(shi)粉來迅速控(kong)制污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)的(de)研究對(dui)于污(wu)水(shui)(shui)廠的(de)運行管理有(you)(you)十分(fen)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)意(yi)義及(ji)廣闊的(de)應用前(qian)景(jing)。
1 材料與方法
實驗用(yong)水為人工配(pei)制的(de)合成(cheng)污(wu)(wu)(wu)水, 其成(cheng)分及水質情況如表 1 所示[3], 為模擬實際生活污(wu)(wu)(wu)水的(de)發(fa)酵(jiao)作用(yong),將所配(pei)污(wu)(wu)(wu)水放置 3 d 后使用(yong)。
試驗(yan)裝置有兩臺有效容積為 90 L的(de) SBR 主(zhu)反應(ying)器(qi)(qi), 以(yi)及 7 個有效容積為 3 L的(de) SBR 小反應(ying)器(qi)(qi)。 主(zhu)反應(ying)器(qi)(qi)用來培(pei)養和馴化活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni), 再通過(guo)控(kong)制其運(yun)行參數(shu)使(shi)得污(wu)(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)絲狀(zhuang)菌過(guo)度繁殖, 使(shi)污(wu)(wu)泥(ni)產生絲狀(zhuang)菌膨脹(zhang), 提供試驗(yan)所需要(yao)的(de)膨脹(zhang)污(wu)(wu)泥(ni)。小反應(ying)器(qi)(qi)用于(yu)控(kong)制污(wu)(wu)泥(ni)膨脹(zhang)的(de)試驗(yan)研究。主(zhu)反應(ying)器(qi)(qi)以(yi)及小反應(ying)器(qi)(qi)容積不(bu)同, 但是(shi)它(ta)們的(de)形狀(zhuang)、 功能及操作方法均一致(zhi)(見圖(tu) 1)。
SBR 反(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)為 PVC材料制作, 在反(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)壁上的(de)垂直方向設置(zhi)一(yi)排間距 10 cm的(de)取(qu)樣口用(yong)以取(qu)樣和排水(shui), 底部設排泥放空(kong)管, 空(kong)氣(qi)由(you)空(kong)壓機提供, 曝氣(qi)器(qi)(qi)(qi)為微(wei)孔曝氣(qi)頭(tou), 采用(yong)溫控(kong)儀控(kong)制反(fan)(fan)應器(qi)(qi)(qi)內(nei)水(shui)溫為 18~ 21℃, 在線(xian)檢測(ce)(ce)溶(rong)解氧濃(nong)度。將一(yi)定量(liang)已膨(peng)脹的(de)污泥和一(yi)定濃(nong)度的(de)廢(fei)水(shui)加入其中, 同時加入不同量(liang)的(de)滑石粉, 曝氣(qi)反(fan)(fan)應一(yi)定時間后,測(ce)(ce)定 SV、 出水(shui)濁(zhuo)度、 COD、 氨氮, 并鏡檢觀察污泥形態。
2 結果與分析
經測定, 加藥之前各小反應器污泥沉降比基本穩定在 82%左右, 出水濁度、 COD、氨氮分別穩定在 8.0 NTU、 34 mg/L、 2.0mg/L左右。

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