论文部分内容阅读
目前,水环境污染已经成为全球热点问题之一,而剩余污泥的处理和处置已成为制约城市污水处理行业发展的一个瓶颈,如何从源头上解决剩余污泥问题是目前环保工作者的迫切要求。本论文研究了SBR/OSA工艺(OSA工艺变形)及其参照系统SBR工艺,分别考察这两种工艺的污泥减量效果及对营养物去除情况,并对影响其污泥减量的原因进行了分析。探究主反应区内的活性污泥样品在不同泥龄工况下的污泥生物相特征及污泥特性,结合污泥衰减原理,对SBR/OSA工艺污泥减量的原因进行解析,并探究SBR/OSA污泥减量系统各工作区污泥吸附性能及其混合吸附效果。目前对不同SRT工况运行的SBR/OSA工艺的剩余污泥产量减少的研究取得一定效果。研究结果表明：(1) SBR/OSA工艺可以有效减少剩余污泥产量,这是系统各个工作区的相互影响的结果,缺一不可,主要表现为厌氧消化区污泥发生衰减,主反应区污泥补偿性增长。在SRT=20d时,污泥减量效果最好,剩余污泥可以减少39%,随着污泥泥龄延长或者缩短时,系统的污泥减量效果都略微下降,当系统泥龄为10d时,剩余污泥减少34%,当系统泥龄为30d时,剩余污泥减少30%。(2) SBR/OSA工艺厌氧消化区污泥发生了衰减,部分释放有机物通过厌氧反硝化作用去除,并通过回流系统进入主反应区被污泥继续利用,厌氧消化液进出水COD和TOC并没有发生明显变化,TN略微下降,TP有所升高,而蛋白质、多糖和VFA有明显上升。(3)SBR/OSA污泥减量系统泥龄和厌氧污泥回流途径对主反应区营养物的去除并不会产生显著影响,而且少量厌氧消化污泥的回流反而有利于主反应区对有机物的处理效果。在SRT=15d、SRT=20d及SRT=30d工况下,实验组对COD去除率较对照组提高了1.1%、0.6%和0.2%。(4)污泥显微镜检和扫描电镜结果均表明,厌氧消化区的污泥回流改变了污泥微生物微观结构和微生物群落。好氧-厌氧交替的环境对污泥絮体微观结构产生影响,较参照系统,SBR/OSA系统活性污泥的空间结构更加发达,污泥活性更高,有利于各类微生物代谢。污泥活性提高和粒径的降低有利于污泥衰减作用,从而提高污泥减量效果。较对照SBR系统,当SRT=15d时,污泥减量系统SOUR升高了6.8%,当SRT=20d时,SOUR升高了11.5%；当SRT=30d时,SOUR升高了17.4%。在SRT=20d情况下,SBR/OSA系统主反应区污泥粒径均值为157μm,而SBR工艺主反应区的污泥粒径均值为175μm。(5) SBR/OSA工艺的活性污泥对污水中有机污染物是一个以物理吸附为主,生物吸附为辅的综合快速吸附过程。达到吸附平衡时,主反应区污泥对COD吸附量为大于厌氧消化区污泥；对颗粒性COD吸附量高于溶解性COD,主反应区污泥吸附非沉淀、颗粒性和溶解性COD分别为139.6mg/L、100.62 mg/L、38.94 mg/L,而厌氧消化区污泥分别是121.61m/L、89.7 mg/L、31.91 mg/L。(6) SBR/OSA系统的两种污泥都较好拟合Freundlich型吸附等温线,两者污泥都是较理想的有机物吸附剂,但主反应区污泥的吸附性能优于厌氧消化区。主反应区污泥的R2为0.9778,大于ARS污泥的0.9350。混合污泥吸附性能与污泥性质密切相关,污泥粒径越小,表面电荷越小,比表面积越大,越有利于污泥对有机污染物的初期吸附。