好氧生物选择器工艺中曝气池运行参数的研究

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1、好氧生物选择器工艺中曝气池运行参数的研究摘　要：就好氧生物选择器工艺系统中曝气池的停留时间、泥龄等运行参数对COD去除率、污泥沉降性能的影响与常规完全混合法系统作了对比研究。并通过污泥对溶解性有机物的吸附试验和动力学参数的分析对好氧生物选择器的工作原理进行了探讨。在达到同样处理效率的前提下，选择器系统中曝气池所需的停留时间和泥龄小于对比系统。选择器系统在低负荷条件下能有效地控制污泥丝状菌性膨胀。但长泥龄条件下选择器系统有失效的趋势。关键词：好氧生物选择器　活性污泥法　污泥膨胀　曝气池StudyonOperatingParametersofAe

2、rationTankinAerobicSelectorProcessLiCaibinetalAbstract：Thisresearchcomparedtheinfluenceofaerationtankoperationparameterssuchashydraulicretentiontime(HRT),sludgeretentiontime(SRT)etc.inaerobicbiologicalselectoronCODremovalefficiency,sludgesettleabilitywiththatinthecompletemi

3、x-activatedsludgeprocess(CMAS).Researchontheworkingmechanismofaerobicbiologicalselectorwasdonethroughsludgeabsorptiontestofsolubleorganicmatterandkineticparametersanalysis.Toattainthesameeffluentquality,SRTandHRTfortheaerobicbiologicalselectorprocessareshorterthanthatforCMA

4、Sprocess.AerobicselectorprocesscancontrolfilamentousbulkingefficientlyunderlowF/Mcondition.ButithasafailuretendencyunderlongSRTcondition.▲0　前言　　生物选择器是70年代至80年代初提出的一种控制污泥膨胀的污水处理工艺，其实质是在时间或空间上形成一定的絮体负荷(系统中基质浓度与污泥浓度的比值，S/X)梯度，在选择器中基质浓度较高，相应的絮体负荷也较高，在曝气池中基质浓度较低，絮体负荷也较低。这种分布有利于絮

5、体形成菌的生长并抑制丝状菌的过度繁殖，从而防止污泥丝状菌性膨胀的发生。曝气池分格、推流式曝气池及序批式生物反应器(SBR)工艺都具有这一特点，但是习惯上将在完全混合式曝气池前设置一个或多个串联的小池的系统称为生物选择器系统，这些小池称为生物选择器。根据生物选择器中曝气与否，可将其分为好氧、缺氧和厌氧生物选择器。8　　好氧生物选择器与厌氧、缺氧选择器相比有处理效率高、效果稳定、泥水接触时间短等优点。国外学者对好氧选择器进行了大量的研究，但对生物选择器系统中曝气池的运行参数研究得较少。设置了生物选择器后，曝气池内的底物分布、生物相组成等都发生了

6、变化，动力学参数与不设置生物选择器的情况也不一样，因此，有必要就好氧生物选择器工艺中曝气池停留时间、泥龄等运行参数对处理效率、污泥沉降性能的影响作较深入的研究，这对新建污水厂的工艺选择及现有污水处理系统曝气池的改造具有一定的参考价值。1　生物选择器的工作机理1.1　动力学选择性机理　　活性污泥中不同类群的细菌的生长都服从Monod方程：式中X——生物体浓度，mg/L；　　S——生长限制性基质浓度，mg/L；　　μ，μmax——实际和最大生物比增长速率，d-1；　　Ks——饱和或半速率常数，mg/L。　　大多数丝状菌的Ks和μmax值比絮体形成

7、菌低。按照Monod方程，具有低Ks和μmax值的丝状菌，在低基质浓度条件下，具有高的生长速率，从而占有优势，图1中曲线A为其生长曲线。而具有较高Ks和μmax值的菌胶团细菌在高基质浓度条件下才占优势，生长曲线为图1中曲线B。完全混合曝气池内基质浓度较低，丝状菌可以获得较高的生长速度，这就是完全混合法容易发生污泥膨胀的原因。图1　微生物选择性原理A丝状菌　B絮体形成菌1.2　生物吸附机理　　絮体形成菌对溶解性有机物的吸附能力远高于丝状菌。在生物选择器中基质浓度很高，絮体形成菌能够吸附较多的底物积累在细胞内，进入曝气池后可利用这部分底物继续生长

8、。2　试验装置与试验方法2.1　试验装置8　　试验装置见图2，由选择器系统及常规完全混合系统(对比系统)组成，两系统在同等条件下运行。　　图2　试验装置流程示意