剩余污泥堿解上清液回用于生活污水脫氮研究

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1、剩余污泥堿解上清液回用于生活污水脫氮研究第36卷第2l期?154-2010年7月山西建筑SHANXIARaHITECTUREVo1.36No.21Ju1.2010?水?暖?電?氣?文章編號:1009—6825(2010)21+0154—03剩余污泥堿解上清液回用于生活污水脫氮研究*傅嬋媛曹艷曉龔正摘要:考察了剩余污泥堿解上清液作為反硝化碳源用于生活污水脫氮的可行性,經(jīng)試驗(yàn)分析得出pH=10,SRT:9d時(shí)產(chǎn)生的上清液和乙酸的反硝化速率相當(dāng),大大提高了生活污水反硝化性能,且不影響微生物活性.關(guān)鍵詞:剩余污泥,堿解上清液,揮發(fā)性脂肪酸,反硝化中圖分類號:X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1概述甲醇是多年來最

2、常用的反硝化碳源,但投加甲醇的費(fèi)用昂貴,可占污水處理廠運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的70%…,因此,近年來,不斷有人研究尋找新的可替代的碳源.揮發(fā)性脂肪酸(ⅥAs)被認(rèn)為是最適合于生物除氮工藝的碳源之一l2l.生物轉(zhuǎn)化VFAs,即以污泥作為對象進(jìn)行厭氧水解產(chǎn)酸的過程,因其在提供可作為碳源的VFAs的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了污泥的減量化,則成為了研究熱點(diǎn)_9].目前已有大量關(guān)于VFAs的產(chǎn)生l1,l2J和組成VFAs的各單一脂肪酸對反硝化促進(jìn)效果的研究[5,11J,以及堿解上清液作為實(shí)驗(yàn)室配水的反硝化碳源的回用研究[12],但堿解上清液的反硝化速率以及其回用到實(shí)際生活污水中的反硝化情況研究較少.2試驗(yàn)方法2.1剩余污泥堿解

3、停留時(shí)間(SRT)的確定按一次性投料方式,向兩個(gè)有效容積為5L的有機(jī)玻璃圓柱體反應(yīng)器分別投入5L剩余污泥,污泥含固率約為1%～2%.1號反應(yīng)器每日調(diào)節(jié)oH值兩次,維持oH=10;2號反應(yīng)器不調(diào)節(jié),記為對照組.反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行25d,每天取樣分析上清液中的NH3.N,TN,TP,SCOD和VFAs,考察各指標(biāo)的變化情況,優(yōu)選出合適的SRT.堿解反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,期間溫度變化范圍為(20±2)℃,因此可排除溫度對堿解發(fā)酵停留時(shí)間的影響.樣品每次從反應(yīng)器三個(gè)取樣口取出混合后,立即滴入濃硫酸(以1:10的比例),在6000rmp下離心30min,用0.45tan濾膜過濾并測試上述指標(biāo).除OgD和VFA

4、s外,所有常規(guī)指標(biāo)的測定都參照《水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)》_3],COD的測定采用哈希消解儀,比色法讀數(shù);VFAs采用比色法[l7]測定.2.2反硝化批式試驗(yàn)反硝化污泥取自實(shí)驗(yàn)室A/O工藝的缺氧池.接種污泥處理步驟如下:取1L缺氧池混合污泥溶液,靜置后棄去上清液,用自來水淘洗,多次重復(fù)上述過程后放置過夜,濃縮備用.經(jīng)預(yù)處理后污泥中的大部分S0OD和NOr—N被去除.試驗(yàn)在容積為1L的完全混合反應(yīng)器中進(jìn)行,采用六聯(lián)攪拌器作為攪拌裝置.反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在(25±2)℃.向反應(yīng)器內(nèi)接種上述反硝化污泥,分別以剩余污泥堿解上清液,乙酸鈉以及生活污水(來自重慶大學(xué)B區(qū)學(xué)生公寓生活污水)作碳源,投加

5、適量1mol/L硝酸鉀(KN)溶液,用自來水補(bǔ)充至1L,控制反應(yīng)器內(nèi)初始硝酸鹽濃度在50mg/L左右.反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間12h,取樣方式為:0h～3h每隔0.5h取樣1次,4h～6h每隔1h取樣1次,7h～12h每隔2h取樣1次.每次取混合液20mL,樣品制備方法同2.1.測定指標(biāo)包括:NO3一N,NO2-一N,SCOD,VFAs和pH值.2.3上清液回用試驗(yàn)取一定量的剩余污泥堿解上清液投加到反硝化批式試驗(yàn)的反應(yīng)器中,同時(shí)投加反硝化污泥以及適量1mol幾硝酸鹽溶液,用生活污水補(bǔ)充至1L,用單純生活污水作對照組,開始計(jì)時(shí)并取樣,分析指標(biāo)同2.2.3結(jié)果與討論3.1堿解停留時(shí)間(SRT)的確定pH=

6、i0反應(yīng)器中S0.D濃度從發(fā)酵第1天開始就達(dá)到了2500mg/L,且一直維持在該值到3000mg/L之間,只分別在第l4天和第20天有兩次突躍點(diǎn),第9天時(shí)SODD=2455m~/L;對照組的SCOD濃度則上升緩慢,維持在500幾～1000mg/L左右.與SCOD的變化趨勢不同,pH=10時(shí)VFAs濃度在前9天一直呈上升趨勢,第9天達(dá)到581.78mg/L.9d～20d處于波動(dòng)期但波動(dòng)范圍不大,平均濃度維持在600mg/L左右;對照組直到第13天才有較明顯的增長,最大值僅為158.92mg/L.綜上所述,污泥調(diào)節(jié)pH=10后發(fā)酵效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對照組,結(jié)果與苑宏英【】0j試驗(yàn)相似.O.300.25

7、0.200.150.10O.o50.00停留時(shí)間t/d圖1不同停留時(shí)間下的VFAs/SCODpH=10時(shí),剩余污泥厭氧發(fā)酵在第9天,第13天和第17天的VFAs/SCOD出現(xiàn)較高值,其中第9天時(shí)VFAs/'30013=0.25為最高值,即溶出單位SCOD中的VFAs含量最大,如圖1所示.NI-I3一N/VFAs則在發(fā)酵3d后均維持在0.20～0.26(見圖2),第9天時(shí)為較低值0.21,此時(shí)產(chǎn)生單位VFAs時(shí)