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本研究以硫化氢为目标污染物,以高碑店污水处理厂二沉池活性污泥为出发菌源,根据微生物菌种特定营养需求,采用新研发的驯化方法-气-液联合驯化法筛选菌种,同时采用新研发的挂膜方法-间歇性排泥及营养物富集联合挂膜法,对自行设计制作的新型反应器-扩体分段错流式生物滴滤塔挂膜。考察启动时间、长期运行效果,验证了扩体分段错流式生物滴滤塔和新方法的可行性;同时探索滴滤塔的相关操作条件,通过考察进气浓度、停留时间、营养液量等参数研究滴滤塔对硫化氢脱除性能。
实验结果表明:气-液联合驯化法、间歇性排泥及营养物富集联合挂膜法和扩体分段错流式生物滴滤塔均加速了反应器的启动。启动第一天去除率已超过90%,连续十天不断提高进口浓度近一倍,去除率仍高于90%,出口浓度均低于国家排放标准。因此,认为5天内完成启动。在长期运行中,停留时间20s,营养液量3L/h,当进气浓度在30~875mg/m3时,去除率随着进气浓度增加而减少。当进气浓度130mg/m3,营养液量3L/h,且当停留时间分别在20s、30s和60s时,去除率随着停留时间延长而增加。但停留时间由20s到60s延长三倍,去除率仅增加4%左右。当停留时间20s,进气浓度450mg/m3时,去除率随着营养液量减少而降低,营养液量3L/h时,去除率98%,当喷淋量增加一倍到6L/h,去除率只增加1%。因此,营养液量是3L/h即可满足本实验要求。随着反应器的运行,营养液中营养物质被消耗,微生物代谢物等有害物质或死菌的累积影响微生物去除能力。实验中也考察和研究了营养液更换周期,确定每七天更换一次为宜。滴滤塔在较低pH环境下仍有较强去除能力,pH值控制在2.0~7.0之间,均能保证去除效果。研究气流进入反应器方向对微生物及去除率影响,气流方向未改变时,停留时间20s,进气浓度250mg/m3,营养液量3L/h,去除率接近100%。其他条件不变,改变气流方向,去除率先下降后上升,经7天的运行,去除率恢复至100%。由于扩体分段错流式生物滴滤塔的结构优势,改变气流方向并不会影响反应器的脱臭能力,有利于提高该反应器的整体性能。