温度对化学生物絮凝+BAF处理城市污水的影响研究(图文)

1、温度对化学生物絮凝+BAF处理城市污水的影响研究(图文)论文导读：BAF对有机物将化学生物絮凝工艺和曝气生物滤池BAF结合在一起，能够发挥絮凝和生物膜过滤的双重成效，既实现了设备一体化，又降低了基建投资和运行本钱，两者各自发挥单独处理优势，同时又弥补对方的工艺缺陷，这是当代污水处理技术重要的开展趋势。该工艺受多重因素影响，由于温度对微生物有很大的影响，尤其在污水处理中低温对微生物的活性有一定的抑制作用，所以考察系统在不同温度下的去除效果，主要是考察系统在冬季低温条件下的去除效果。由图可知，温度的变化对SS的去除效果的影响是不明显的，水的粘度与水温有关，水温较低时，水的粘度较大，胶粒间的碰撞几率

2、减少，不利于已脱稳胶粒的相互絮凝，影响絮体的形成过程，因此化学生物絮凝工艺对SS去除会受到影响。关键词：化学生物絮凝，曝气生物滤池(BAF)，温度，去除效果，硝化化学生物絮凝工艺是在传统化学强化一级工艺的根底上，通过回流局部剩余污泥，采用曝气搅拌代替传统的机械搅拌，以强化处理系统中的生物絮凝作用，它具有加药量少、剩余污泥量少的特点。曝气生物滤池Biological Aerated Filter简称BAF，是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的根底上，并借鉴给水滤池工艺而开发兴起，集过滤、生物吸附、生物氧化于一体的新型水处理技术。曝气生物滤池具有有机负荷高、占地面积小、投资少、不会产生污

3、泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点【1】。清华大学【2】研究说明，利用BAF工艺对微污染源水进行生物预处理可以取得良好的除污染效果。BAF对有机物将化学生物絮凝工艺和曝气生物滤池BAF结合在一起，能够发挥絮凝和生物膜过滤的双重成效，既实现了设备一体化，又降低了基建投资和运行本钱，两者各自发挥单独处理优势，同时又弥补对方的工艺缺陷，这是当代污水处理技术重要的开展趋势。该工艺受多重因素影响，由于温度对微生物有很大的影响，尤其在污水处理中低温对微生物的活性有一定的抑制作用，所以考察系统在不同温度下的去除效果，主要是考察系统在冬季低温条件下的去除效果。1 试验装置与方法1.1试验装置小试装置设计规

4、模2m3/d，主体分为两个局部：化学生物絮凝工艺主要去除有机物和总磷；后续的曝气生物滤池主要用于硝化，进一步降低有机物。试验进水取自李村河污水处理厂初沉池出水，污水经潜水泵进入水箱，然后由柱塞泵提升后进入化学生物絮凝反响池，反响池出水进入沉淀池进行泥水别离，一局部剩余污泥回流反响池，沉淀池出水进入中间水箱，再经曝气生物滤池脱氮。曝气生物滤池采用上向流，反冲洗水有效容积44L。曝气生物滤池柱高2.0m，内径200mm，柱内填充有粒径为3-5mm的生物陶粒，滤料高度为1800mm。生物陶粒的主要成分：SiO2为54.29% ,Al2O3为16.44%, Fe2O3为4.23%，CaO为2.86%，

5、MgO为0.46%。柱侧壁设有取水口，底部是气水混合室，反冲洗采用气水反冲洗。图1 试验装置示意图Fig.1 Schematic diagram ofexperimental system表1.2 试验用原水水质Table 2-1 Quality of rawwater in trial 工程 指标范围 (mg/L) 均值(mg/L) CODCr 200-530 350 NH3-N 42-71 55 PO43-P 1.3-5.8 3.7 TP 4.8-7.9 5.6 SS 420-540 475 表2 化学生物絮凝工艺运行参数Table 4-1 Operating parameters of

6、chemical-biological flocculation process 工艺条件(参数) 值 流量(L/h) 66 污泥浓度mg/L 3000 水力停留时间(min) 40 FeCl3投加量(mg/L) 30 污泥回流比% 70 表3 BAF运行参数Table 4-1 Operating parametersof BAF 工艺条件(参数) 值 流量(L/h) 35 水力停留时间(h) 2 滤速(m/h) 0.5 反冲洗周期(d) 2 溶解氧(mg/L) 3 接种15L活性污泥，参加化学生物絮凝反响池，调节各廊道溶解氧分别为2mg/L、1.5mg/L、1mg/L，污泥回流比约为70%，

7、试验开始间歇进水，每隔3小时进水，进水流量为30L/h，次日反响池污泥浓度到达3000mg/L，开始正常连续进水，同时投加液态絮凝剂FeCl3，投加量为30mg/L，每天定量排出剩余污泥，启动试验大概持续10天左右。通过接种污水厂回流污泥，采用间歇进水，对曝气生物滤池进行闷曝挂膜培养，两周后观察发现，系统内填料外表生长形成半透明状微生物生物膜，调整进水方式为小流量连续进水，进水流量为10L/h,次日对其进出水水质进行测试分析，进水CODCr为120mg/L, NH3-N为30mg/L的条件下，出水CODCr为64mg/L, NH3-N为12mg/L, 调节进水流量为35L/h，水力停留时间为2

8、h，连续进水一周后，进水CODCr为106mg/L, 进水NH3-N为28mg/L，出水CODCr为56mg/L,出水氨氮为1.8mg/L，出水水质稳定，分析试验数据并观察曝气生物滤池系统发现，填料外表的生物膜生长良好，由此说明系统挂膜成功，通过显微镜观察，发现系统填料附着生物膜上均有轮虫，钟虫等微生物出现。整个试验过程中进水水质比拟稳定，没有出现较大的波动，通过调节进水流量控制试验的水力停留时间。试验运行期间反响器内 pH值维持在7.07.8之间,所以此试验不考虑pH的影响,许多研究者认为pH在偏碱性范围内变化时,不影响硝化效果【4】。2 实验结果与讨论温度对该工艺的影响是多方面的，温度降低

9、，参与净化的微生物的种属和活性、生化反响速率以及生化反响中的氧转移速率也将随着温度的变化而变化，任何一种微生物都有一个最适的生长温度，在一定范围内，随着温度的下降，微生物新陈代谢减缓。在本试验中分阶段研究了1015、1620、2126不同温度对化学生物絮凝强化一级处理与曝气生物滤池组合工艺处理城市污水的影响，对进、出水的CODCr、PO43-P、NH3-N、SS进行了测定，试验结果见图2-图5。2.1 温度对CODCr去除效果的影响图2 不同温度下CODCr的去除效果Fig.2 CODCr removal underdifferent temperature由图可知，温度的变化对该工艺对COD

10、Cr的去除效果的影响是不明显的，CODCr的去除过程是一个物理、化学和生物反响的综合过程，低温时，虽然微生物的活性受到抑制，新陈代谢比拟缓慢，但化学生物絮凝工艺中的沉淀池，对非溶解性的颗粒较大的有机物起到很好的沉淀作用，后续的曝气生物滤池，又有良好的过滤和截留作用，因此仍然对CODCr能保持很好的去除效果。2.2 温度对NH3-N去除效果的影响图3 不同温度下NH3-N的去除效果Fig.3 NH3-N removal underdifferent temperature从图中可以看到，温度对NH3-N的去除效果影响是很大的，当温度低于15时，系统对NH3-N的去除率都在90%以下，这是因为温度

11、对微生物有很大的影响，特别是低温对微生物的活性有一定的抑制作用【5】，而且温度是硝化细菌生长的关键性条件，通常硝化细菌大多适宜在常温下生存，在低温条件下，硝化细菌的活性和种类将大大受到限制，化学生物絮凝反响池中的活性污泥，由于泥龄较短，所以不会有硝化效果，NH3-N的去除主要依靠曝气生物滤池内的微生物的硝化作用，温度的变化直接影响了其对NH3-N的去除效果。从图中我们还能看出，虽然继续升高温度硝化效果仍有提高趋势，但并不显著。论文参考网。2.3 温度对PO43-P去除效果的影响图4 不同温度下PO43-P的去除效果Fig.4 PO43-P removalunder different temp

12、erature从图中可以看到，温度对PO43-P的去除效果影响是很大的。由于曝气生物滤池对PO43-P的去除十分有限，因此，PO43-P去除率的上下就取决于化学生物絮凝工艺，无机盐类絮凝剂的水解过程是吸热反响，水温较低的时候，水解速度缓慢，影响胶粒的脱稳，所以水温对化学生物絮凝工艺反响池的絮凝效果有非常明显的影响，从图中可以看出，正是由于水温的变化，导致水解速度的差异，温度从26降低到10，平均去除率降低了13%。2.4 温度对SS去除效果的影响 图5 不同温度下SS的去除效果Fig.5 SS removal under different temperature由图可知，温度的变化对SS的去

13、除效果的影响是不明显的，水的粘度与水温有关，水温较低时，水的粘度较大，胶粒间的碰撞几率减少，不利于已脱稳胶粒的相互絮凝，影响絮体的形成过程，因此化学生物絮凝工艺对SS去除会受到影响；曝气生物滤池与其他生物膜法的不同点在于其进行生物氧化的同时兼具有物理截留作用，而SS的去除主要是依靠曝气生物滤池的物理截留作用，因此它对SS的去除受温度影响比拟小，在低温下仍可保持较高的SS去除率，这与上图的结果是吻合的。3结论与建议随着温度逐渐降低，化学生物絮凝强化一级处理与曝气生物滤池组合工艺对污染物仍能保持较高的去除率，对PO43-P、NH3-N的去除影响最大，温度从26降低到10，去除率分别降低了13%和1

14、5%。CODCr、SS的去除影响相对于活性污泥法工艺较小，去除率只有6%的降低。针对低温对NH3-N去除率的影响，在本工艺中可以延长曝气生物滤池的水力停留时间来到达相同的硝化效果的目的。论文参考网。论文参考网。低温对Fe3+的水解速率的影响可以通过增加药剂投加量来解决这个问题。参考文献【1】 张杰,曹相生,孟雪征.曝气生物滤池的研究进展中国给水排水,2002, 18 (8):26-29.【2】 桑军强，王占生BAF在微污染源水生物预处理中的应用中国给水排水2003，19(2)：21-23【3】 国家环保局.水和废水分析方法(第四版).北京:中国环境科学出版社, 2002.【4】 G.Ruiz,D.Jeison,etal.Nitrificationwith high nitrite accumu2lation for the treatment of wastewater with highammonia oncentration. WatRes. 2003, 37:1371-1377.【5】 桑军强.BAF处理三家店水库水