污水处理厂好氧池曝气管长期运行安全性研究

污水处理厂好氧池曝气管长期运行安全性研究

目前，生态污泥处理是城市污水处理的主要方法，具有成本低、运营稳定、处理效果好等优点。城市污水处理厂的电耗占运行成本的40%～60%，而50%～70%的电耗又发生在曝气过程中1材料和实验方法1.1污水处理厂工艺流程上海竹园第二污水处理厂位于浦东外高桥保税区东北处，日处理规模为50万t，污水处理厂采用较为先进的A在实验室中，使用火烧过的刀子轻轻将曝气管表面的微生物刮掉(物理清洗)，再将曝气管表面层切为5cm×5cm的小块，分别称取其原始重量W1.2溶解氧测定曝气效率测试装置如图1所示。长方体反应池尺寸为1.2m×0.33m×1.3m，加入清水至曝气管浸没深度为1m，记录加入清水的体积，将溶解氧探头放入装置中远离气泡的角落处，测定溶解氧(DissolvedOxygen,DO)值C1.3清洗药剂的筛选根据不同的药剂种类、药剂浓度和浸泡时间3个实验变量来设计均匀实验。实验变量即药剂种类(A)，包括盐酸(A均匀实验设计如表1所示。每组均匀实验完毕后，对浸泡后的溶液进行感应耦合等离子体(InductiveityCoupledPlasma,ICP)分析，对浸泡后的曝气管表面层进行干燥和切片，并称重W结合ICP分析与重量法的结果，筛选合适的清洗药剂。使用筛选出的清洗药剂以相同的浓度梯度对物理清洗后的曝气管进行浸泡，浸泡后冲掉曝气管残存药剂，并对曝气管进行充氧性能及DWP测定。2结果与讨论2.1金属离子检测为了研究清洗膜面后溶液中的金属离子，对溶液进行ICP分析，测试溶液中钾、钙、钠、镁、铝、铁离子的浓度。采用盐酸、柠檬酸清洗后的溶液中金属离子较多，而次氯酸钠、氢氧化钠与过氧化氢清洗后溶液中的金属离子较少，所得的金属浓度与实验室测试所得浓度吻合。ICP测试数据和清洗膜面前后的质量差百分比如表2所示，不同情况下曝气管表面照片如图2所示。由表2可知，盐酸、氢氧化钠与次氯酸钠清洗后膜块的质量差最大，盐酸清洗后溶液中金属离子浓度普遍较高;而氢氧化钠和次氯酸钠引入了钠离子，所以钠离子浓度较高，其他金属离子浓度较低，氢氧化钠和次氯酸钠主要适用于有机物的清洗综合上述结果，从5种药剂中筛选出3种较为有效的药剂，即盐酸、氢氧化钠、次氯酸钠。使用这3种化学清洗药剂对物理清洗后的曝气管进行浸泡，然后冲掉残存药剂，并对曝气管进行OTE实验。2.2ote的恢复为了表征曝气管清洗后曝气效率的恢复状况，以氧转移效率(OTE)表征充氧性能，清水中新管、旧管与物理清洗后曝气管的OTE实验结果如图3所示。从图3可以看出，所有曝气管的OTE都随着供气量的增大而减小，新管在任何供气量下的OTE都最高，旧管的OTE明显低于新管，经过物理清洗后曝气管的OTE有一定程度的恢复。采用3种化学药剂清洗后，OTE的实验结果如图4所示。对比图3和图4可以看出，盐酸清洗后曝气管的OTE恢复较好，但与新管仍有一定差距;次氯酸钠清洗过后的恢复效果与盐酸相差不大;氢氧化钠清洗后的OTE略高于盐酸与次氯酸钠。究其原因可能是曝气管表面的污染物以有机物为主，有些无机金属离子附着在曝气管表面，而有些堵塞于曝气孔内。附着在曝气管表面的无机金属离子增大了曝气管的比表面积，为微生物的生长提供了平台，微生物与有机污染物形成了一层膜阻碍曝气。次氯酸钠具有氧化性，将胶体和微生物絮凝物分解成细颗粒和可溶性有机物质，促进其进一步氧化由图3和图4可以看到，在供气量为8m2.3引发物理清洗新的dwp进行充氧性能实验时，不同处理条件下的曝气管在曝气时所能承受的DWP也不同，DWP是表征曝气效率的一个重要指标。当曝气管的DWP过高时，风机将长期处于高负荷状态运行，将有可能造成生产安全隐患。不同情况下曝气管的DWP如图5所示。由图5可以看出，新管的DWP接近静水压力，基本没有受到污染，而旧管的DWP很高，曝气管受到的污染严重，继续使用旧曝气管有非常严重的安全隐患;经过物理清洗后曝气管的DWP得到一些恢复，但恢复效果有限;氢氧化钠清洗后DWP与物理清洗相差不大，而盐酸清洗后DWP明显低于物理清洗和氢氧化钠清洗，这说明盐酸清洗对曝气管的DWP有一定的恢复作用;次氯酸钠清洗后DWP的恢复效果与盐酸类似。3高糖酸钠+盐酸类农药复合药剂的清洗效果(1)通过不同清洗手段处理后的曝气管对曝气效率都有不同程度的恢复，结合ICP,OTE和DWP数据来看，物理清洗后曝气管的OTE与DWP得到有限恢复，需要进一步结合化学清洗。(2)经过盐酸清洗后的曝气管OTE得到一定的改善，同时DWP也有所恢复，可以作为备选清洗剂之一。(3)氢氧化钠清洗后曝气管的OTE优于次氯酸钠清洗，次氯酸钠清洗略优于盐酸清洗，但氢氧化钠清洗后DWP的恢复效果不如盐酸和次氯酸钠，DWP偏高可能存