微电解生物流化床技术在生活污水处理中的应用

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1、环境工程2007年lO月第25卷第5期25微电解生物流化床技术在生活污水处理中的应用刘琨李萍林海(1．中国地质大学(武汉)环境工程学院，湖北武汉430074；2．北京科技大学环境工程系，北京100083)摘要将微电解和生物流化床工艺相结合，探索一种新的工艺——微电解生物流化床，并通过实验研究得出了该工艺的最佳运行工艺参数：水力停留时间为2h，曝气量0．024m／h，进水pH65，载体浓度3％，铸铁屑颗粒粒径0074～0．154mm，活性炭颗粒粒径0．154～028mm。针对COD。为400mg／L时的实际生活污水，其COD去除率为96．1％，比普通活性污泥流化床高4．

2、3％，水力停留时间缩短3h。当进水COD在400～700mg／L变化时，微电解生物流化床COD去除率变化幅度为110％，其抗冲击负荷能力是普通活性污泥流化床的3．35倍。关键词微电解生物流化床活性污泥法生活污水0引言相有钟虫和累枝虫出现，载体挂膜成功。微电解生物流化床是在生物流化床和微电解法1．2生物膜特性参数基础上，将内循环三相好氧生物流化床与微电解工艺微电解生物流化床生物膜总量为13．2032g，生物相结合的一种处理生活污水的技术。反应器设计为浓度为8．252g／L，说明载体挂膜良好。微电解流化床内循环三相好氧生物流化床，载体采用铸铁屑和活性的泥龄为34．1do生

3、物膜量测定结果见表1。炭颗粒，菌种取自污水处理厂二沉池回流污泥，采用表1生物膜量的测定结果动态连续进水模式，以挂有生物膜的铸铁屑和活性炭为载体，充氧流化，通过铸铁屑和活性炭的微电解作用和微生物降解作用来处理生活污水。1实验1．1制备与挂膜实验根据工艺要求，确定微生物载体为铸铁屑和活性炭颗粒。实验用铸铁屑含炭量为3．5％，密度为7．5g／cm，活性炭密度为1．8g／cm3。因实验要求载体挂膜容易、易于流化，且所用的铸铁屑和活性炭颗粒的堆积密度要接近，故本实验对生物膜厚度采用直接显微镜测定法测定。分别原铸铁屑和活性炭进行磨矿分级后并对各粒度级产测取生物膜厚度后取其平均值，

4、得到挂膜后的生物膜品进行密度测定后，初步确定实验用铸铁屑粒度为厚度。通过测量可得活性炭颗粒所挂生物膜的平均0．043～0．074mm，活性炭粒度为0．154～0．28mm。厚度为25．75,am、铸铁屑颗粒所挂生物膜的平均厚度分别量取一定量铸铁屑和活性炭颗粒以及静沉为52．25“m。铸铁屑颗粒所挂的生物膜厚度是活性炭后活性污泥500mL，加入到流化床中，调节曝气量使颗粒所挂的生物膜厚度的2．O3倍。载体达到最佳流化状态。在进水COD分别为出现这种现象的原因是由载体的微电解性质决200mg／L左右(5d)和400mg／L左右(9d)，水力停留时定的。当铸铁浸入水中时就构

5、成了成千上万个细小间(HRT)为5h，曝气量为0．015m／h，pH值为6，载体的原电池，纯铁成为阳极，炭化铁及杂质则成为阴极，浓度3％条件下进行载体挂膜试验。第5dCOD去发生电极反应，即微观电池。当体系中有活性炭等宏除率达到81．7％。第6d提高进水COD为400mg／L，观阴极材料存在时，又可以组成宏观电池，在铸铁屑出水的CODo去除率下降到72．3％，第14d达到和活性炭颗粒组成的宏观电池中，铸铁屑失去电子，89．O％。载体表面上附着一层黑褐色薄膜，观察生物充当阳极，而活性炭充当阴极，将在其周围产生一个环境工程262007年l0月第25卷第5期电场，微生物胶体

6、多数带负电荷，当这些胶体处于电图2表明，随着曝气量的增加，COD。去除率先增场下时将产生电泳作用而被富集在铸铁屑的周围，废加后降低，并且在曝气量为0．024m3／h时达到最大值水中其他带正电荷的胶体则富集在活性炭颗粒的周91．9％。其原因是，当曝气量小的时候，由于流化床围。这一现象恰好验证了微电解电池的电化学富集内有载体的存在，流化速度低，处理效果不好；曝气量作用。太大，则流体紊流过快，进水不能充分反应完全，因而1．3工艺参数优化试验去除率也低。当在曝气量为0．024m／h时，流化床内在载体挂膜成功后，对HRT、曝气量、pH值、载体液体流化均匀，速度适宜，出水COD最

7、低，因此，可浓度、Fe／C比、载体粒径6个工艺参数进行优化，以以得出微电解生物流化床的最佳曝气量为获得微电解生物流化床的最佳运行参数。0．024m／h。1．3．1HRT1．3．3pH值HRT的长短决定了微生物降解作用和微电解作为保证微电解的酸性条件，确定pH值变化范围用的时间长短。本实验采用的HRT分别为1．5、2、为5．0～7．0。随着进水pH值的增加，COD去除率先2．5、3、4和5h，通过测定出水COD∽计算出不同HRT增高后降低，并且在pH为6．5附近达到最大值下的COD去除率，从而确定最佳的HRT(见图1)。93．2％，同时因为载体上附着的