低溶氧AO磁生化法污水處理新工藝的研究

低溶氧A/O磁生化法污水處理新工藝的研究當(dāng)前,水環(huán)境污染的壓力對(duì)污水處理廠的處理效率提出了更高要求。采用傳統(tǒng)活性污泥工藝的污水處理廠,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)BOD5和COD的良好處理效果,但對(duì)氮、磷的去除效果則相對(duì)較差。其中,對(duì)氮素的去除效率為20%-50%,對(duì)磷素的去除效率為20%～30%,出水中總氮與總磷的含量超過了能引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的臨界濃度。所以,污水處理廠應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對(duì)COD、TN、TP等有機(jī)污染物進(jìn)行綜合性高效處理。在污水處理的多個(gè)流程中,能耗、污水處理池的占地面積、污泥二次處置等問題比較突出,制約著污水處理廠的提質(zhì)增效?；诂F(xiàn)有運(yùn)行的污水處理廠在運(yùn)行過程中所面臨的壓力和困境,進(jìn)行了下述研究：首先,以某地區(qū)城市生活污水為研究對(duì)象,考察了低溶氧條件下的A/O工藝對(duì)污水中的污染物的處理效果。其次,以市售的磁粉為原料,進(jìn)行了改性的磁性藥劑的制備原理的分析和相關(guān)的小試研究,并核算了該磁性藥劑的生產(chǎn)成本。最后,在反應(yīng)池內(nèi)投加改性的磁性藥劑,比較了投加改性磁性藥劑前后A/O工藝處理各污染物的效果,分析了改性磁性藥劑對(duì)污水的處理效率的影響,研究了改性的磁性藥劑對(duì)二沉池污泥的減量效果、反應(yīng)池中的污泥沉降性能及抑制污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生等的影響效果。主要研究結(jié)果如下：(1)開展了A/O工藝在低溶氧的環(huán)境下處理生活污水的中試研究。經(jīng)過污泥的培養(yǎng)、馴化等階段,完成了試驗(yàn)的前期工作。在試驗(yàn)期間,對(duì)反應(yīng)池中低溶解氧區(qū)的溶解氧進(jìn)行24小時(shí)不問斷監(jiān)測(cè),始終維持反應(yīng)池中低溶解氧區(qū)的溶解氧在0.5～0.8mg/L左右。在中試研究階段,每天對(duì)反應(yīng)器的進(jìn)、出水取樣,分析污水中的COD、NH3-N、TN、TP等污染物的變化情況。中試結(jié)果表明,在反應(yīng)器好氧池的溶解氧含量較低的條件下,系統(tǒng)對(duì)COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率可以達(dá)到68%、55%、51%和44%。上述結(jié)果表明,在較低溶解氧的條件下,選擇較好的處理工藝并優(yōu)化工藝運(yùn)行參數(shù),可以達(dá)到對(duì)各污染物較好的處理效果。(2)經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)的磁性藥劑的制備、改性等的研究,開發(fā)了利用濃硫酸、普通的磁粉制備改性磁性藥劑的工藝。利用改性的磁性藥劑、聚氯化鋁進(jìn)行物化作用去除污水中的污染物的小試研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著藥劑的增加,投加兩種藥劑后的污水中剩余的COD、TP含量均呈下降趨勢(shì)。盡管磁性藥劑對(duì)COD、TP的去除效果未能同PAC一樣好,但考慮到改性的磁性藥劑可利用磁鼓分離器進(jìn)行回收,因此,使用改性的磁性藥劑可大大降低藥劑的使用成本,減少污水處理的資金投入。利用變性梯度凝膠電泳技術(shù)分析了投加改性的磁性藥劑對(duì)活性污泥微生物種群的影響。結(jié)果表明：改性的磁性藥劑會(huì)對(duì)微生物豐度產(chǎn)生影響,對(duì)部分的微生物起到積極的促進(jìn)作用,而對(duì)部分的微生物會(huì)起到抑制作用。此外,對(duì)磁性藥劑的生產(chǎn)成本進(jìn)行了核算,發(fā)現(xiàn)其成本與市售的PAC基本持平,具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。(3)保持前階段中試過程反應(yīng)池各運(yùn)行條件、參數(shù)不變,在反應(yīng)池內(nèi)投加改性的磁性藥劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)器對(duì)COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率可以達(dá)到81%、80%、69%和70%,與投加改性的磁性藥劑前的反應(yīng)器相比,去除率分別提高了19%、45%、35%、59%。(4)針對(duì)污泥沉降性能的試驗(yàn)研究表明,投加磁性藥劑后的污泥的沉降性要好于未投加改性的磁性藥劑的污泥。在實(shí)際應(yīng)用中,較好的污泥沉降性可以避免因污泥膨脹的帶來的飄泥現(xiàn)象,減少污泥的流失,提高反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度。(5)對(duì)反應(yīng)池投加磁性藥劑前后的剩余污泥排放量進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明,在投加改性的磁性藥劑后,排泥時(shí)間相