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脉冲厌氧流化床工艺处理生活污水
好氧生物处理工艺因占地面积大、基建费用高等因素，进展存在阻力，随着生物科学技术的进展和人们对厌氧消化原理的深化讨论，厌氧处理技术得到了快速进展，尤其在高浓度废水处理中有较好的处理效果，人们也渐渐运用厌氧反应器来处理低浓度污水。但城市生活污水中有机物浓度较低，厌氧微生物细胞生长会受到限制，因此开发低浓度厌氧反应器将是讨论热点。厌氧反应器主要是通过进水和产气的扰动来增大池中泥水的混合，当进水不能满意较高的水力负荷和有机负荷时，污泥床内的混合强度较低，易产生局部短流效应，影响反应器的污水处理效果。增加悬浮填料、改进进水方式和水力负荷等措施可提高泥水混合强度，增加传质作用，从而提高污水处理效率。本文对以网状海绵填料及圆形悬浮填料为载体的脉冲厌氧流化床工艺进行讨论，分析比较不同好氧预挂膜及完全厌氧挂膜下两种填料的挂膜速度及污水处理效果;同时讨论脉冲厌氧流化床工艺的较佳运行工况，以期为提高厌氧反应器的处理效果供应一种思路，并为该工艺的推广应用供应理论依据。1、试验材料与方法1.1试验装置及材料如图1所示反应装置为4组平行的反应器，内装不同填料(填料填充比40%)，反应器尺寸为：直径×高=0.4m×0.5m，有效容积50L。原水经脉冲进水设备进入反应器，好氧预挂膜时空气经转子流量计计量后送入反应器底部的微孔曝气增氧管，进而以气泡形式分布于水中并发生氧转移，试验所用填料参数如表1所示。本试验采纳的网状海绵填料立方体结构，表面粗糙多孔，流化性比较好，具有高弹性、高吸附力;圆形悬浮填料直径为15mm，高6～8mm，易挂膜，不易脱落，亲水性好。1.2仪器设备试验采纳的仪器及设备为：PHS-3C+型酸度计(成都世纪方舟科技有限公司)，YSIDO200型DO仪(YSI公司)，ACO-002型电磁式空气泵(浙江森森实业有限公司)，LZB-4型气体流量计(上海天川仪表厂)，LZB-4型液体流量计(上海天川仪表厂)和GND-1(D)型时间掌握器(慈溪市公牛电源有限公司)。1.3试验方法填料进行挂膜试验时，四组反应器中两组反应器采纳好氧预挂膜-厌氧挂膜的方式，另外两组反应器直接采纳厌氧挂膜。好氧预挂膜-厌氧挂膜分闷曝阶段、间歇进水挂膜两个阶段，接种污泥取自天津纪庄子污水处理厂的回流池污泥，污泥MLSS=11000mg/L，SVI=102mL/g，沉降性能较好。投加接种污泥后，进行闷爆，待填料上附着少量生物膜后，开头连续进水。挂膜用水取自天津高校鹏翔同学公寓化粪池出水，其水质为：COD140～638mg/L，TN50～100mg/L，氨氮40～90mg/L，TP2.5～6.5mg/L，SS80～220mg/L，pH7.0～9.3，水温12.0～30.6℃间歇进水时掌握HRT为12h，冬季室温柔水温比较低，对反应器进行水浴加热，温度保持在20℃左右，观看填料上的生物膜生长状况，并测定出水COD和氨氮。挂膜胜利后进行脉冲进水试验以确定脉冲厌氧流化床工艺的(以连续进水对比)较佳运行工况，反应器选取三个(脉冲进水悬浮填料、脉冲进水海绵填料、连续进水海绵填料)，为了较全面地讨论HRT、脉冲频率(每天进水次数)、脉冲强度(每次进水时间)对该工艺的影响，结合相关规范和工程实际，HRT取18h、24h、30h、36h，脉冲频率取4次/d、8次/d、12次/d、16次/d、20次/d、24次/d，脉冲强度(单次进水时间)取5min/次、10min/次、15min/次、20min/次、25min/次和30min/次，共16种工况，每种工况稳定运行一周。较佳工况确定后，反应器以较佳脉冲进水工况运行，连续进水工况做为参照，比较两种工况的污水处理效果。1.4测定指标及方法本试验中DO、温度和pH由DO仪和酸度计直接读取，其他指标和监测方法为：COD(快速消解分光光度法)，氨氮(纳氏试剂分光光度法)，TN(过硫酸钾氧化分光光度法)。2、结果与争论2.1挂膜试验网状海绵填料及圆形悬浮填料两种填料的填充比均为40%，4个反应器COD和NH3-N的去除效果分别如图2、图3所示。由图2可看出好氧悬浮、好氧海绵、厌氧悬浮、厌氧海绵四反应器COD平均去除率分别为50.3%、61.5%、39.0%和37.0%，好氧预挂膜反应器在COD去除上较厌氧挂膜反应器有明显优势，且好氧预挂膜时网状海绵填料COD去除率高于圆形悬浮填料，厌氧挂膜时两种填料COD去除率相近。由图3可看出，4个反应器在挂膜过程的氨氮平均去除率分别为24.3%、53.7%、3.5%和6.6%，好氧预挂膜反应器在氨氮去除上较厌氧挂膜反应器同样有明显优势，而网状海绵填料的氨氮去除效果也优于圆形悬浮填料，表明好氧预挂膜的挂膜方式要优于厌氧预挂膜，分析缘由是：好氧