MLSS表示)增长不快,且有机污染物(由BOD5表示)消耗不多;其后,上述二曲线坡度
显著变大,说明微生物增长率和有机污染物去除率均显著加快。由图1.1又可见之上述1,000ppm活性污泥脱水泥饼接种只比加1,000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥脱水泥饼早5日培养出成熟活性污泥,且未显示接种法的显著优势。我们认为,上述现象是因为由某工厂取来的活性污泥具有针对该厂特有工业污水的专性菌种,而不能完全适应该厂所进污水(工业污水约占70%),故仍需壹个驯化过程,使这些菌种逐渐形成能代谢该厂污水中污染物的酶系统,即形成针对该厂污水的专性。在驯化过程中,微生物增殖较慢,有机污染物去除量不显著。而当菌种驯化较完善后,活性污泥絮体的增长显著加快,有机污染物显著减少。 综上述,在工业污水占大多数的大型城市污水处理厂的生化处理设施内,引入某工厂污水处理设施中仅适应于该工厂特有工业污水的活性污泥,以接种培养活性污泥,有壹定局限性。 时间(d)
图1.4.1BOD5浓度和时间变化曲线(1000ppm啤酒厂活性污泥脱水泥饼) 时间(d)
图1.4.2BOD5浓度和时间变化曲线(1000ppm啤酒厂活性污泥脱水泥饼)
3)由图1.1可见,将1,000ppm宁波造纸厂活性污泥脱水泥饼和1,000ppm该种活性污泥相比,前者只比后者迟3日达活性污泥成熟,可见脱水工艺及所加约3‰浓度的有机高分子絮凝剂对菌种活性影响且不显著。再将1,000ppm四堡污水处理厂初沉池污泥脱水泥饼和同厂初沉池出水相比,前者比后者早14日达活性污泥成熟,这说明初沉池污泥中原有菌种受脱水工艺影响亦不显著,进壹步证实了上述推论。且此种脱水泥饼仍具有约35%的有机成分,且有取材方便的优点。但无论何种泥饼在培养中皆需经常搅拌,使其均匀分布,在大型曝气池中似有壹定操作难度。
4)在培养过程中,定期以低倍显微镜观察本研究所设各种活性培养方法中活性污泥内生物相
的变化,均可见这样的规律,在培养初期,可观察到较多的鞭毛虫,且兼有壹定肉足虫;继而出现游泳型纤毛虫,且逐渐占优势,兼有少量固着型纤毛虫(主要是钟虫类);随着BOD5指标的逐渐下降、MLSS指标的逐渐增量,活性污泥逐渐趋于成熟,钟虫类逐渐占优势(本研究经验初步壹当BOD5<30时,钟虫数量壹般>50个/ml),且伴有少量固着型或匍匐型的其他微型动物,如轮虫等。因此,在该厂进水条件下,以钟虫是否占优势判断活性污泥的性能及其处理效果是否良好可靠的。但生物相观察只是壹种定性方法,有壹定局限性。今后仍需在长期的实际运行中总结出更细致的该厂生物相变化规律。
5)该厂进水中,生活污水仅占30%,其余为工业污水,可见生化性较差。在初沉池出水中经壹级处理已去除了约25%的有机物,但由图1.1可见从中亦培养出成熟的活性污泥,虽培养时间较长(40日)。可能和在试验过程中温度较适合,进水水质也较稳定有关。如遇温度过低、水质不稳定的情况,培养结果尚不能预计。
6)由图1.1可见1,000ppm啤酒厂活性泥饼接种和500ppm该种泥饼接种相比,培养出成熟活性污泥时间只差8日,接种浓度和培养时间且不成正比例。这可能是因为该厂污水内原来就含有菌种,在合适的曝气和温度条件下,亦能繁殖、增长,形成活性污泥絮体。 7)由表1.1可
见在各种活性污泥培养方法中,当活性污泥培养成熟,即MLSS达2.5g/L左右,SV30
达
20%左右时,BOD5和COD分别降至30mg/L和120mg/L以下,基本和该厂A/O法工艺的设计指标相符。因此,可认为本研究中培养出的活性污泥之处理效率是高的,其沉降和浓缩性能是良好的,以2.5g/L为该厂A/O法工艺的MLSS设计指标是可靠的。
8)在小试中,因条件限制未能定期测定DO。但总的见来,在培养初期活性污泥絮状体未形成前,DO控制在1.5mg/L左右,不宜过高,否则絮状体不易形成。
9)在小试中,因条件限制未能详细探讨温度对活性污泥培养的影响。在此期间,温度在22~
37℃范围内,总的见来,在22~35℃范围内温度对活性污泥增和蓄和净化率无显著影响;但在超过35℃的高温下,二者似均有所下降 二、中试
我们于该厂二级处理扩建工程竣工在即之时在小试的基础上进行中试,以便为该厂A/O法二级处理工艺试运行的关键步骤—活性污泥的培养提供更有参考价值的经验。我们于1999年4月28日—7月30日进行了活性污泥培养的中试。 注:1.本图高程以米计,以地平为相对标高。 2.图例:-1-给水管,-2-污泥管。 3.装置3为流量计。 1.步骤
1)设计且建设中试构筑物,包括前池、A/O法曝气池、二次沉淀池和集泥井。曝气池中A池停留时间1.0h,O池停留时间5.4h,二沉池沉淀时间为1.2h,进水流量2..0m3/h。且装置空压机、搅拌浆、橡胶膜片微孔曝气头(3个,200mm直径)以及三个潜水泵(进水、出水和回流各壹个)等设备。如图2.1示。
2)从该厂初沉池的集泥井内取适量含固率约6%的初沉池污泥,输入中试曝气池的O池内,且以该厂所进污水稀释至4,000ppm浓度。
3)在1999年4月28日—5月25日期间,采取间歇换水培养方式。于第壹天开启空压机开始曝气,2日后即4月30日停止曝气1h。取壹容积501、高度500mm的塑料圆桶,另将壹流量3m3的潜水泵置于其中,将此塑料圆筒悬于曝气池内。(防止以此泵抽上清液时池底的活性污泥随上清液被抽出。)然后开启此泵抽出约1/3上清液。入同量污水后恢复曝气,其后换水方式相同。于5月1日—5月9日每日换水壹次,量约为1/2。5月10日起每日换水二次,量约为1/2。
4)在1999年5月25日—7月30日期间,采取连续换水培养方式。即调节进水泵流量至1m3h,且开启A池搅拌机,保持O池曝气,使污水经前池相继进入A池和O池,和活性污泥混合;混合液从O池溢流入二沉池,经沉淀后出水溢流入积水池,间歇以潜水泵抽入该厂初沉池的集水井;沉淀下的活性污泥每日二次放入集泥井内,且以潜水泵抽回A池。 5)对混合液样,每日测壹次SV30
,且以硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法则DO。在间歇换
水培养阶段中,每日测壹次上清液的BOD5、COD和SS。在连续换水培养阶段中,每日测壹次出水的BOD5、COC和SS;且从6月21日起,取壹高32cm、直径21cm的玻璃瓶,每日壹次灌混合液于其中至满,沉淀1h后测其上清液的COD和SS。 6)每日以低倍显微镜观察混合液中生物相的变化。
注:之上ppm浓度均以干固体计,相当于SS浓度(mg/L)。 2.结果和分析
间歇换水培养阶段末期二日的BOD5、COD、SS、SV30项目
日期BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)SV305月24日59.3162.1108.72.0 5月25日63.2161.4101.82.0
1)由图2.2和表2.1可见,间歇换水培养阶段内活性污泥的增长量不显著,BOD5、COD和SS值均未达到二级处理标准。据分析,其原因之壹是:此次试验所采用的4,000ppm浓度初沉池污泥投加法适用于小试条件,但且不适于此次中试的构筑物和设备条件。小试所用小型曝气头直接接触容器底,能够活性污泥吹起,而中试所安装的200mm直径微孔曝气头的出气微孔膜片均高于池底约150mm,因此曝气不能将池底的沉淀物吹起。据观察,投加初沉池污泥且曝气5日后,池底积有多量污泥,显见大量营养物质未及被微生物利用即沉积
(%)
的值表2.1
到池底,而且随运行时间的推行在150mm高度下积泥越来越多,直至和150mm高度持平。考虑到该厂实际A/O工艺的微孔曝气装置和中试的基本相同,即亦存在不能将沉积在池底的污泥吹起的弱点,不能发挥所欲达到的高SS值的优势,故建议在二级处理试运行中以直接进原污水培养活性污泥,如此相当于在初沉池出水中加适度初沉池污泥,又避免了高浓度初沉池污泥易沉积且在现有装置下不易被搅拌均匀的缺陷。
连续换水培养阶段末二日BOD5、COD、SS、MLSS和SV30的值表2项目
日期BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)MLSS(mg/L)SV307月29日25.6119.557.26055 7月30日27.1114.155.46195 时间(d)
图2.3出水的BOD时间(d)
图2.4出水和上清液的COD、SS值随时间变化曲线(连续换水培养阶段) 时间(d) 图2.5时间和SV
30
的关系(连续进水培养阶段)
5、SS随时间变化曲线(连续换水培养阶段)
(%)
2
2)因受试验场地和资金的限制,此次试验所建筑的二沉池沉淀时间为1.2h,相对不足,故泥分离效果不很理想。由图2.3可见,连续换水培养阶段内出水水质不很稳定,虽试验后期出水BOD5、COD基本达标(见表2.2),但出水SS(主要为活性污絮体)距达标相差较大,且曲线下降幅度较小。COD、SS(见步骤5)相比,二者图2.4可见,将上清液的COD、SS和出水COD差别不明显,而SS差别较明显,上清液的SS明显低于出水的SS,前者后期已达标。说明此次试验所培养活性污泥的生物性能基本是好的,吸附和氧化有机物的能力较强,再根