臭氧耦合A/A/O污泥减量及污水处理效能

臭氧耦合 A/A/O污泥减量及污水处理效能

田丽丽 1 赵海波 2姜博 3

12国能辽宁环保产业集团有限公司仙女河污水处理厂

3沈阳安高技术设备有限公司

【摘 要】文章选择多种回流方式对污泥臭氧化与 A/A/O 工艺系统耦合进行分析，了解污泥减量具体情况以及污水处理效能。通过一系列实验发现减量效果显著，在回流方式的影响之下较传统工艺系统相比排泥量有明显下降。污泥回流并不会冲击系统出水COD，而且会提高污泥沉降性能以及脱氮能力。当污泥流经厌氧区域时TP去除率程下降，而流经缺氧区域时TP去除率呈上升趋势。站在综合角度发现，等比例回流方式是臭氧化污泥流至厌氧区和缺氧区最为有效的方式。

【关键词】臭氧耦合；A/A/O污泥减量；污水处理效能

利用活性污泥处理污水会生成大量污泥，而且其中存在许多重金属元素以及细菌，若不采取有效方式加以处理会危及他人生命健康。污泥处理成本投入高昂，不仅如此还需处理剩余污泥，这已经成为影响污水处理厂运行的主要条件，如今常用处理法包括填埋、焚烧等，但稳性性不强。文章围绕污泥减量，探究在各个回流方式的影响之下取得的污泥减量效果以及出水水质受到的影响，以此作为基础对减量技术做出适当改进，以便能够在实践中发挥应有作用。

1实验部分

1.1实验污泥

此次实验所用污泥均由污水处理厂提供，向其中加入营养液进行曝气操作，待污泥性质稳定之后结束操作，以目的为核心选择合适方法进行调整。

1.2污水处理系统

本次实验涉及的A/A/O工艺装置是自行制备的有机玻璃水槽，通过计量装置保证精准程度，图1是流程详细情况。进水量控制在10L/h左右，污泥停留时间维持在12h，其余性能参数详情见表1。

图1 A/A/O工艺系统流程

表1 A/A/O工艺运行参数

1.3污泥臭氧化装置

为保证实验结果准确性需准备多种设备，包括氧气瓶、臭氧发生器等。当氧气由减压阀进入臭氧发生器之后，在高压的影响之下会生成臭氧，而臭氧由微孔曝气头与反应柱内的污泥混合在一起，对臭氧发生器电流进行调节控制臭氧耗用量，利用搅拌器清除生成的泡沫，剩余臭氧进入KI，避免对周围环境造成污染。将污泥导入A/A/O工艺装置中，定期向其中倒入污水和人工配水混合之后的液体，逐次减少污水用量，待液体完全由人工配水制成之后继续培养污泥，通过长时间检测发现，出水中COD、NH ₄⁺-N占据的比例有所改变。经过长时间培养之后系统出水稳定质量得到保障，污泥表面呈深褐色。通过高倍率观测工具可以发现其中存在的菌胶团、节枝虫等，具有良好的活性，试验证明经过培养的污泥可用于后续实验环节。

1.4处理方法

1.4.1AAO系统的运行

经过培养的污泥稳定之后，利用计量工具控制进水量，将进水速度维持在5L/h左右，24小时持续进水，模拟污水流经厌氧池、缺氧池、好氧池的过程，而即将流入二沉池的混合液体会作为硝化液使用回流至缺氧区发生反硝化反应，回流体积会发生一些变化；二沉池运行过程汇会将剩余的部分划分成两部分排除，一部分回流污泥会借助回流管返回厌氧池、剩余污泥则直接排出。

1.4.2剩余污泥臭氧化及回流

由A/A/O系统中排除的剩余污泥放置于臭氧化处理装置当中，通过研究发现，将适量的MLSS加入装置当中能够取得更好的破解效果。当污泥破解之后的回流体积达到50%左右减量效果得到保证，基于此实验过程中将臭氧化污泥回流体积定位60%。以区域作为标准可将实验选用的回流方式划分为下述几种，全部回流至厌氧区（A）、根据1:1的原则回流至厌氧区和缺氧区（B系统），全部回流至厌氧区（C系统）。

2结果与讨论

2.1臭氧化污泥回流方式对污泥产量的影响

2.1.1污泥减量效果

此次实验研究表明，20d内全部臭氧化污泥回流至厌氧区时减量效果最佳，氧耦合A/A/O系统当中，污泥臭氧化生成的液体中存在一定具有有溶解特性的物质，可以微生物作为媒介加快新陈代谢速度，实现污泥减量的目的。待污泥重新流至厌氧区域时，污泥减量效果最佳，其原因可能是系统中兼性菌和厌氧菌利用臭氧化污泥中有机质产生了污泥厌氧消化作用，进一步增强了系统的污泥减量效果。

2.1.2污泥表观产率，系数

计算对照系统和臭氧耦合A/A/O系统的污泥表观产率，对比数据发现经过20 d的运行，臭氧耦合A/A/O系统污泥的表观产率比较接近，均低于对照系统，其中在A系统污泥减少率最高，这与前面系统累积排泥量的结果一致，当臭氧化污泥全部回流至厌氧区时能实现最大的污泥减量率。

2.2臭氧化回流污泥对污泥性质的影响

2.2.1污泥含量

通过此次实验发现在20d的运行期内,臭氧化污泥以不同方式回流至厌氧区和缺氧区时会造成系统污泥MLSS含量下降，其中下降率最大为A系统,达到了12.28%;而破解污泥回流至AA/O系统时污泥减少率最高为51.3%。表明污泥减量过程主要发生在臭氧化污泥回流至水系统之后，经过反应器内污泥中微生物重新吸收代谢实现。破解后的污泥失去活性,转化为可被污泥降解的物质，活性污泥利用这些物质进行新陈代谢，将其分解为无机物并产生微生物生长所需的能量。

2.2.2污泥SVI

对实验进行分析发现，当照系统污泥的SVI在80～100mL/g变动，20 d内平均为92.7 mL/g，A、B、C三系统的SVI在70～90 mL/g变动，20 d内的SVI平均分别为80.4、81.9、80.5 mL/g。与对照组相比，臭氧耦合A/A/O系统的SVI明显减小，这是因为臭氧破坏了污泥絮体且导致微生物细胞死亡、破解，污泥细胞内及细胞间水分被释放出来，导致污泥密度提高，臭氧化污泥回流至系统时污泥沉降性能提高。同时可以观察到A、B、C三系统的平均SVI比较接近，说明臭氧耦合A/A/O系统能显著提高污泥沉降性，且与臭氧化回流区域关系不大。A、B、C三系统的COD去除效果相差不大，出水COD平均分别为25.30、27.28、26.77 mg/L，对应的平均去除率分别为92.46%、91.87%、92.03%。与对照系统比较，虽然A、B、C三系统的COD去除率均有所下降，但幅度不大，未对A/A/O系统的出水COD造成冲击，出水COD仍处于GB 18918－2002一级A排放标准范围内。

3结语

结合上述内容可以看出，选用不同的回流方式使臭氧化污泥重新返回A/A/O系统能够有效减少污泥生成了量，此次实验污泥产率较之前制定的标准有明显下降。回流方式的应用使系统污泥的沉降性得到明显改善，不会对系统出水COD造成严重的影响。通过臭氧耦合A/A/O工艺系统能够提升脱氮效果，提高TN去除率。臭氧化污泥回流区域对系统TP去除率有一定影响，待臭氧化污泥重新流至厌氧区域时，TP去除率下降数个百分点，实验最终认为臭氧化污泥等比例回流至厌氧区和缺氧区这一方式效果最佳。

参考文献

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