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试验以活性污泥法为基础,通过加入可以和活性污泥絮体相结合的强磁化粉末物质(磁介质,Fe3O4)使其成为磁化活性污泥,从而增加了污泥比重,使活性污泥絮凝体具有受磁场诱导的特性,并应用于SBR工艺以强化活性污泥的沉淀性能,提高污泥浓度,降低污泥负荷,增强反应器内污水处理效果,为强化SBR工艺提供了新的思路。论文通过烧杯-量筒试验以及小试试验处理高浓度淘米水来探究磁化活性污泥的特性以及应用前景,主要得出以下结论:(1)通过烧杯-量筒沉降试验,以各梯度污泥浓度为基础,分析磁粉浓度、各种磁粉规格对污泥沉降性能的影响以及污泥浓度的变化对磁化活性污泥沉降性能的影响,观察普通活性污泥与磁化活性污泥在10min内的沉降性能,试验结果表明:在污泥浓度以及磁粉规格恒定时,随着磁粉浓度的增加,磁化活性污泥的沉降性能越来越好;以MLSS=2000mg/L、5μm磁粉浓度为例,磁粉浓度为2000mg/L时相比于空白试验10min沉降后污泥体积量减少了32.81%。在磁粉浓度以及磁粉规格恒定时,随着污泥浓度的增加,磁化活性污泥的沉降性能越来越差,越难于沉降;以磁粉浓度为2000mg/L、5μm磁粉为例,污泥浓度为7000mg/L时相比于空白试验10min沉降后污泥体积量只减少了7.14%。在磁粉浓度以及污泥浓度恒定时,随着磁粉规格的变化,即随着磁粉粒径的增大,越有利于磁化活性污泥的沉降,其沉降规律符合斯托克斯沉速公式;以MLSS=3000mg/L、磁粉浓度为2500mg/L为例,加入30μm粒度磁粉相比于加入5μm磁粉污泥体积量减少了16.28%。(2)通过试验出水各指标去除率确定磁粉规格与磁粉浓度,试验结果表明:磁粉A5试验COD的平均处理率为97.47%,磁粉A5试验NH4+-N的平均处理率为92.05%,磁粉A5试验TP的平均处理率为51.42%;磁粉B30试验COD的平均处理率为97.80%,磁粉B30试验NH4+-N的平均处理率为95.18%,磁粉B30试验TP的平均处理率为68.29%。磁粉A5试验与磁粉B30试验的COD、NH4+-N去除效率相当,磁粉B30试验的TP去除效率优于磁粉A5试验,磁粉B的粒径小于磁粉A,更有利于跟活性污泥菌胶团的充分结合,使其磁化活性污泥相较于磁粉A5试验磁化状态更好,有更大的比表面积,从而提供了更多、更利于微生物物质交换的场所,从而对污染物有更好的去除效率,所以30nm规格的磁粉B是更好的选择。经过四组试验分析得出,磁粉浓度为4000mg/L时,其COD、NH4+-N去除效率略优于磁粉浓度为2000mg/L时,相差很小,几乎可以忽略;TP去除效率不如磁粉浓度为2000mg/L时,A5试验TP去除率相差12.24%,B30试验TP去除率相差28.94%,说明在这个浓度梯度下,磁粉抑制了微生物生长以及活性污泥活性,对TP的去除率有一定的影响。所以该试验下磁化SBR工艺的磁粉投加量为8g,即磁粉浓度为2000mg/L。(3)通过传统SBR工艺与磁化SBR工艺对比得知,在COD和NH4+-N的去除效果方面,磁化SBR工艺的去除率为93.96%和93.52%,优于传统SBR工艺的88.97%和88.80%;在TP去除效果方面,传统SBR工艺的去除率为69.44%,优于磁化SBR工艺的58.73%;在TN去除效果方面,磁化SBR工艺的去除率与传统SBR工艺相当,分别为74.61%与72.75%。加入磁粉后,可促进活性污泥对有机物的分解、吸收,提高污泥浓度,磁化活性污泥有更高的MLSS和MLVSS,减少了污泥负荷,增加了污泥比重,提高了沉降性能,即使SV30达到70%以上,MLSS达到9500mg/L左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行。(4)不同操作条件下有不同的污水处理效果,其影响因素是多方面的,条件(1):进水2min→搅拌+曝气5h→静置沉淀30min→出水30s;条件(2):进水2min→搅拌+曝气4h→静置沉淀30min→出水30s;条件(3):进水2min→搅拌2h→搅拌+曝气4h→静置沉淀30min→出水30s。具体表现为COD去除效率:条件(1)>条件(3)>条件(2);NH4+-N去除效率:条件(3)>条件(1)>条件(2);TP去除效率:条件(1)>条件(2)>条件(3);TN去除效率:条件(3)>条件(2),其中COD和NH4+-N的去除率都能维持在95%左右,TP去除率较不稳定。不同的操作条件下最终污泥浓度也存在差异,具体表现为MLSS与MLVSS:条件(1)>条件(3)>条件(2),三种条件下均能达到10000mg/L左右污泥浓度。不同操作条件下其混合液指标不同具体表现为DO:条件(3)>条件(2)>条件(1);ORP:条件(1)>条件(3)>条件(2);反应器内p H:条件(1)>条件(2)>条件(3);反应器内温度:条件(1)>条件(2)>条件(3)。(5)加入磁粉后,活性污泥的磁化状态良好,取反应器内的混合液放置于磁铁上进行试验,发现其沉降效果与没有磁铁吸附时差距明显,同样是静置30min,有磁铁的情况下比没有磁铁的情况下污泥界面减少了55.8%,甚至在磁铁上静置5min的效果已经优于自由静置30min的效果,所以可以将静置沉淀澄清的时间缩短到10分钟甚至5分以内,从而可以在保证曝气时间不变的情况下,缩短每个处理周期所需的时间,达到增加处理水量或提高处理效率的效果。