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随着工业的快速发展以及人类生活水平的不断提高,水环境污染状况日益严重,其中氮磷和有机物的大量累积是主要原因之一。研究快速高效解决污水除碳脱氮除磷的工艺和方法,已成为世界各国污水处理领域关注热点。 好氧颗粒污泥是在好氧废水处理系统中培养出来的颗粒状微生物自絮凝体,与传统活性污泥相比,具有结构紧密、沉淀性良好、降解性能好等优势。但在培养时间上尚未统一,出现细小颗粒污泥多数为40天左右,未能有所突破。 本试验立足点为国内外好氧颗粒污泥最新研究的成果,以活性污泥为接种污泥,采用投加絮凝剂的方法提高颗粒污泥的培养速度。选取三种絮凝剂分别为聚合氯化铝铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁。采用4套平行装置,在SBR反应器中,温度为22℃,pH值为7.0-8.5,以逐渐缩短沉淀时间的运行方法进行培养。该系统连续运行28天,投加絮凝剂聚合硫酸铁的反应器出现细小颗粒污泥,外观呈深黄色与絮凝剂颜色相似,MLSS达到6534.92mg/l,污泥体积指数为59.71ml/g,同时具有良好除碳脱氮能力,颗粒污泥对COD和氨氮去除率达88.6%和87.1%。 连续培养120d结果表明,投加絮凝剂聚合氯化铝铁和聚合硫酸铁成功培养出了外观清晰、粒径为2mm大小、具有除碳脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥的污泥。三种絮凝剂对颗粒污泥的形成都具有促进作用。聚合硫酸铁优于其他两种絮凝剂。投加絮凝剂聚合硫酸铁的反应器内,颗粒污泥对COD、氨氮和磷的平均去除率为98.8%、89%和68.3%。 在反应器运行中,污泥颗粒化进行不仅与投加絮凝剂种类有关,而且与絮凝剂的投加方式和投加量有关。试验表明,适宜投加SBR反应器加速好氧颗粒污泥生成的絮凝剂聚合硫酸铁的最佳投量为150-200mg/l,最佳投放方式为一次性投加。投加量过多或者过少或者其他投加方式都会影响颗粒污泥的生长和稳定运行。 在成功培养出好氧颗粒污泥基础上,通过筛选得出三种絮凝剂的最佳投放量和投加方式,继续投加絮凝剂,研究絮凝剂对稳定期好氧颗粒污泥的影响。试验结果表明:继续投加絮凝剂对与成熟颗粒污泥系统而言,不仅没有促进作用,相反,对颗粒污泥粒径大小、污泥活性以及降解性能有抑制作用。在系统运行80天时,投加絮凝剂聚合硫酸铁的反应器,颗粒污泥对COD、总氮、总磷去除率达到99.8%、85%和67.3%。继续投加,去除率出现稳步下降趋势。在培养108天时,颗粒污泥对COD、总氮、总磷去除率达到73%、48%和61.3%。此时,系统内好氧颗粒污泥粒径平均值为1.5mm。表明继续投加絮凝剂对系统除碳脱氮除磷能力有下降趋势,同时对颗粒污泥粒径生长有抑制作用。 本试验研究成功筛选出适宜好氧颗粒污泥快速启动的投加剂,絮凝剂聚合硫酸铁,成功缩短了颗粒污泥启动时间,28天即出现细小颗粒污泥。应用实际处理中,可以降低能源损耗,降低运行成本。