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不同培养方式下絮状污泥颗粒化特征-一体化污水处理设备多少钱一台
浏览: 发布日期:2018-01-23

  好氧颗粒污泥具有沉降性能好、生物量高且微生物多样性丰富、抗冲击负荷能力强及不易发生污泥膨胀等优势,近年来针对其研究和应用日益增多.好氧颗粒污泥技术在2003年首次得到实际工程应用后,至今在全球已有超过40例工程运用,中国浙江等地区也已开展规模化运行并取得较好的污染物去除效果.

  好氧颗粒污泥技术的推广主要受培养周期过长制约,好氧颗粒污泥的形成过程较为复杂,其主要原因在于好氧颗粒污泥的形成机理尚未得到阐明,且污泥颗粒化的影响因素较多,主次不明确.现阶段学者研究较多的影响因素有:进水组分和浓度、剪切力、沉降时间、胞外聚合物、溶解氧、金属离子等.成熟好氧颗粒污泥的形成受众多影响因素的综合作用,不同的影响因素对颗粒形成均会产生一定作用,但是否是污泥颗粒化的关键性因素仍存较大的不确定性,尚需深入研究.

  关于好氧颗粒污泥培养过程中影响因素的分析目前大多集中在单一培养方式下,所得到的结论只适用于已选定的培养方式,不同培养方式下最大关联因素不同,不具备普遍适用性,且目前研究中关于不同培养方式下各影响因素主次关系对比的研究较少.利用灰色关联度分析可以将复杂的多因素进行优化,进而简化成一个因素的灰色关联度.通过灰色关联度理论可以较准确、较完整地预测絮状污泥颗粒化过程中,不同影响因素对污泥颗粒化影响的重要程度.Zhu等利用灰色关联度分析发现,在人工配水培养方式下有机负荷、剪切力和沉降时间是影响好氧颗粒污泥形成的关键性因素.Xie等通过灰色关联度计算发现,好氧颗粒污泥的沉降性能、胞外聚合物含量和生物量在吸附重金属过程中发挥重要作用.

  本文分别采用人工配水培养、海藻酸钠强化培养、农村模拟污水培养的方式驯化好氧颗粒污泥,研究絮状污泥颗粒化过程中各指标的变化规律.通过灰色关联度分析对比3种不同培养方式下,培养过程中各影响因素的关联度系数,筛选不同培养方式下最大关联因素,这对好氧颗粒污泥快速、稳定、高效培养具有重要意义.

  2 实验部分

  2.1 反应器运行

  使用3组相同的序批式反应器培养好氧颗粒污泥,R1为实验室人工配水培养,R2为海藻酸钠强化培养,R3为农村模拟污水培养.SBR反应器有效高度100 cm,直径10 cm,有效体积4 L.运行周期4 h,包括进水60 min,沉淀时间由15 min逐渐缩短到3 min,排水5 min,其余为曝气时间.接种污泥取自无锡市某污水处理厂生化池.

  R1为实验室人工配水培养,经大量文献查阅确定的进水COD、C/N比和C/P比均有利于好氧颗粒污泥的形成,水质接近雨污分流后城镇生活污水.污水污染物:COD 600 mg·L-1,NH4+-N 60 mg·L-1,PO43--P 16 mg·L-1.配水组分:NaAc 8560 mg·L-1,NH4Cl 2240 mg·L-1,MgSO4·7H2O 1804 mg·L-1,K2HPO4 735 mg·L-1,KCl 350 mg·L-1,KH2PO4 288 mg·L-1.

  R2模拟污水污染物含量与R1相同,在R1的基础上投加海藻酸钠颗粒,海藻酸钠是一种常见的天然多糖类物质,具有较好的黏性和稳定性.同时,海藻酸钠也存在于细菌的胞外多糖中,可以促进活性污泥絮体的形成及加快生物膜的产生.颗粒制备方法如下:0.67 g·L-1 MgCl2溶于3%海藻酸钠溶液中配制成A液,1.07 g·L-1CaCl2(过量)溶于100 g水中配制成B液.将B液放在磁力搅拌器上,用针管吸取A液,匀速滴加至B液中,低温中速搅拌24 h,倒掉上清液即得海藻酸钠颗粒,将所得到的海藻酸钠颗粒分6个周期投加到R2中.

  R3为模拟分散型农村污水,各污染物含量为:COD 130~320 mg·L-1,NH4+-N 50~65 mg·L-1,PO43--P 3~14 mg·L-1.

  2.2 胞外聚合物(EPS)提取

  取一定量(30 mL)污泥混合液,用50 W超声功率作用污泥悬浮液2 min,破坏单细胞和微生物菌落的絮体结构以使其形成均质状态(超声强度不宜过强,否则容易导致细胞解体),加入180 μL甲酰胺并于4 ℃条件下提取1 h,再加入1 mol·L-1 NaOH溶液12 mL于4 ℃条件下提取3 h,所得混合液置于离心管中,在4 ℃、10000 r·min-1条件下离心20 min,所得上清液用0.2 μm滤膜过滤,即得污泥EPS样品.提取后的蛋白质使用考马斯亮蓝法测定,多糖采用硫酸-蒽铜法测定.

  2.3 灰色关联度分析

  采用DPS数据处理系统进行灰色关联度计算分析,选取进水COD、水力停留时间(HRT)、胞外聚合物含量(EPS)、污泥有机负荷(OLR)4个影响因素进行计算.灰色关联系数和灰色关联度由公式(1)和式(2)计算得到.

不同培养方式下絮状污泥颗粒化特征-一体化污水处理设备多少钱一台

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不同培养方式下絮状污泥颗粒化特征-一体化污水处理设备多少钱一台

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