贝壳填料强化生活污水酸化预处理效能的研究.pdfVIP

张明静，等：贝壳填料强化生活污水酸化预处理效能研究 贝壳填料强化生活污水酸化预处理效能研究 张明静，杨博然 (天津创业环保集团股份有限公司东郊污水处理厂，天津300300) 摘要： 随着对出水水质和处理效率要求的提高以及处理费用和能耗的限制，根据传统经 验和规范来设计和管理污水处理厂的旧模式已经无法适应我国快速发展的污水处理事业。 将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，对低有机物浓度的城市污水进行预处理，不仅可以节省初 沉池，而且因其不需要曝气可大幅度降低运行成本。经过多年的研究与开发，水解酸化处理 工艺作为生物预处理工序或好氧一厌氧联合生化处理工艺中的前处理工序，已经日益成熟 并引起广泛应用，人们已经认识到厌氧发酵过程控制在酸化段而带来的好处。因此如何发 挥一段处理(即水解酸化处理)的最大功效成为业内人士关注的焦点之一。本论文主要研究 方向是利用生物诱导除磷的原理结合厌氧生物滤池工艺，以贝壳作为反应器中的填料，利用 贝壳中碳酸钙在酸性条件下能够释放钙离子，与磷酸盐结合形成沉淀，以达到强化除磷的作 用，考查除磷效率较好时的最佳pH值以及最佳温度。通过试验以及对数据的分析，初步得 4—6 出以下结论：在进水COD浓度350～5506—6．5、TP mg／L条件下，水力停留 mg／L、pH 时间12h时获得COD最高去除率60％，TP去除率达到30％。 关键词： 贝壳填料酸化除磷污水处理 1厌氧反应原理 1．1厌氧滤池工作原理 厌氧滤池(AF)是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在 填料上，形成厌氧生物膜，另一部分在填料空隙间处于悬浮状态。厌氧滤池是在反应器内充填各种类 型的固体填料，如炉渣、瓷环、塑料等来处理有机废水。污水在流动过程中保持与生长有厌氧细菌的 填料相接触，细菌生长在填料上，不随出水流失。可以在较短的水力停留时间下取得较长的污泥龄， 平均细胞停留时间可以长达100d以上。有机物在厌氧条件下的降解过程分成三个反应阶段。第一 阶段是，废水中的溶性大分子有机物和不溶性有机物水解为溶性小分子有机物。这一阶段主要是促 使有机物增溶和缩小体积的反应，它受到细菌释放到废水中的胞外酶的催化。反应的第二阶段为产 酸和脱氢阶段。水解形成的溶性小分子有机物被产酸细菌作为碳源和能量，最终产生短链的挥发酸， 如乙酸等。有些产酸细菌能利用挥发酸生成乙酸、氢和二氧化碳，能生成氢的产酸菌在有些文献中称 产氢细菌。由于产氢细菌的存在，使部分氢(H：)能从废水中逸出，导致有机物内能下降，所以在产酸 反应器污泥中的平均停留时间小于产甲烷细菌能生长的时间时，便已经大部分转化成挥发酸了。 1．2水解酸化工艺特点 厌氧水解处理工艺是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，在反应器中利用水流动的淘 ．388． 张明静，等：贝壳填料强化生活污水酸化预处理效能研究 洗作用造成甲烷菌在反应器中难于繁殖，将厌氧处理控制在反应时间短的厌氧处理第一阶段和第二 阶段即在大量水解细菌、产酸菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子 物质转化为易生物降解的小分子物质。将厌氧水解处理作为各种生化处理的预处理，可提高污水生 化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解的化工、造纸及有机物浓度高的食 品废水处理。 水解酸化工艺与单独的厌氧工艺相比，具有以下特点： (1)降解固体可以减少污泥量，降解污泥的VSS，其功能完全和消化池一样，实现污水、污泥一次 处理，不需要经常加热的中温消化池。 (2)不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。由 于这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水厂所需的构筑物。 (3)由于反应控制在第二阶段完成之前，故出水无厌氧发酵所具有的不良气味，改善污水处理厂 的环境。 (4)由于第一阶段、第二阶段反应进行迅速故水解池的体积小，与一般初次沉淀池相当，可节省 基建投资。 (5)利用水解和产酸的反应将不溶性有机物水解