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1、剩余污泥碱解上清液回用于生活污水脱氮研究第36卷第2l期?154-2010年7月山西建筑SHANXIARaHITECTUREVo1.36No.21Ju1.2010?水?暖?电?气?文章编号:1009—6825(2010)21+0154—03剩余污泥碱解上清液回用于生活污水脱氮研究*傅婵媛曹艳晓龚正摘要:考察了剩余污泥碱解上清液作为反硝化碳源用于生活污水脱氮的可行性,经试验分析得出pH=10,SRT:9d时产生的上清液和乙酸的反硝化速率相当,大大提高了生活污水反硝化性能,且不影响微生物活性.关键词:剩余污泥,碱解上清液,挥发性脂肪酸,反硝化中图分类号:X703文献标识码:A1概述甲醇是多年来最
2、常用的反硝化碳源,但投加甲醇的费用昂贵,可占污水处理厂运行维护费用的70%…,因此,近年来,不断有人研究寻找新的可替代的碳源.挥发性脂肪酸(ⅥAs)被认为是最适合于生物除氮工艺的碳源之一l2l.生物转化VFAs,即以污泥作为对象进行厌氧水解产酸的过程,因其在提供可作为碳源的VFAs的同时实现了污泥的减量化,则成为了研究热点_9].目前已有大量关于VFAs的产生l1,l2J和组成VFAs的各单一脂肪酸对反硝化促进效果的研究[5,11J,以及碱解上清液作为实验室配水的反硝化碳源的回用研究[12],但碱解上清液的反硝化速率以及其回用到实际生活污水中的反硝化情况研究较少.2试验方法2.1剩余污泥碱解
3、停留时间(SRT)的确定按一次性投料方式,向两个有效容积为5L的有机玻璃圆柱体反应器分别投入5L剩余污泥,污泥含固率约为1%～2%.1号反应器每日调节oH值两次,维持oH=10;2号反应器不调节,记为对照组.反应器连续运行25d,每天取样分析上清液中的NH3.N,TN,TP,SCOD和VFAs,考察各指标的变化情况,优选出合适的SRT.碱解反应在常温下进行,期间温度变化范围为(20±2)℃,因此可排除温度对碱解发酵停留时间的影响.样品每次从反应器三个取样口取出混合后,立即滴入浓硫酸(以1:10的比例),在6000rmp下离心30min,用0.45tan滤膜过滤并测试上述指标.除OgD和VFA
4、s外,所有常规指标的测定都参照《水和废水监测分析方法(第四版)》_3],COD的测定采用哈希消解仪,比色法读数;VFAs采用比色法[l7]测定.2.2反硝化批式试验反硝化污泥取自实验室A/O工艺的缺氧池.接种污泥处理步骤如下:取1L缺氧池混合污泥溶液,静置后弃去上清液,用自来水淘洗,多次重复上述过程后放置过夜,浓缩备用.经预处理后污泥中的大部分S0OD和NOr—N被去除.试验在容积为1L的完全混合反应器中进行,采用六联搅拌器作为搅拌装置.反应器内温度控制在(25±2)℃.向反应器内接种上述反硝化污泥,分别以剩余污泥碱解上清液,乙酸钠以及生活污水(来自重庆大学B区学生公寓生活污水)作碳源,投加
5、适量1mol/L硝酸钾(KN)溶液,用自来水补充至1L,控制反应器内初始硝酸盐浓度在50mg/L左右.反应器运行时间12h,取样方式为:0h～3h每隔0.5h取样1次,4h～6h每隔1h取样1次,7h～12h每隔2h取样1次.每次取混合液20mL,样品制备方法同2.1.测定指标包括:NO3一N,NO2-一N,SCOD,VFAs和pH值.2.3上清液回用试验取一定量的剩余污泥碱解上清液投加到反硝化批式试验的反应器中,同时投加反硝化污泥以及适量1mol几硝酸盐溶液,用生活污水补充至1L,用单纯生活污水作对照组,开始计时并取样,分析指标同2.2.3结果与讨论3.1碱解停留时间(SRT)的确定pH=
6、i0反应器中S0.D浓度从发酵第1天开始就达到了2500mg/L,且一直维持在该值到3000mg/L之间,只分别在第l4天和第20天有两次突跃点,第9天时SODD=2455m~/L;对照组的SCOD浓度则上升缓慢,维持在500几～1000mg/L左右.与SCOD的变化趋势不同,pH=10时VFAs浓度在前9天一直呈上升趋势,第9天达到581.78mg/L.9d～20d处于波动期但波动范围不大,平均浓度维持在600mg/L左右;对照组直到第13天才有较明显的增长,最大值仅为158.92mg/L.综上所述,污泥调节pH=10后发酵效率远远高于对照组,结果与苑宏英【】0j试验相似.O.300.25
7、0.200.150.10O.o50.00停留时间t/d图1不同停留时间下的VFAs/SCODpH=10时,剩余污泥厌氧发酵在第9天,第13天和第17天的VFAs/SCOD出现较高值,其中第9天时VFAs/'30013=0.25为最高值,即溶出单位SCOD中的VFAs含量最大,如图1所示.NI-I3一N/VFAs则在发酵3d后均维持在0.20～0.26(见图2),第9天时为较低值0.21,此时产生单位VFAs时
