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1、题名SBR法处理工业废水中pH值对污泥膨胀的影响作者丁峰,彭永臻,支霞辉关键词pH值;SVI(污泥指数);SBR;活性污泥膨胀单位青岛建筑工程学院环境工程系,北京工业大学,同济大学青岛266033,山东省青岛市抚顺路11号,电话(0532)5073982,北京100022,上海200092摘要主要研究了在SBR法处理啤酒废水和化工废水中pH值对污泥膨胀的影响。试验研究的结果表明,进水的pH值在50～60,啤酒废水长期保持进水pH值为50时,活性污泥的污泥指数SVI<100mLg,当pH值50～25时,会引起活性污泥活性抑制和污泥上浮(尤其是化工废水)。进水pH值在90～120时,2种废水的
2、污泥指数略有上升,但SVI<110mLg,活性污泥皆表现出活性的抑制和污泥的解体。若进水的pH值在35～70,且控制反应周期内pH值不变,则2种废水的活性污泥上浮加剧,化工废水污泥较啤酒废水的污泥上浮程度更严重。在整个试验过程中,镜检未见过量真菌和其它丝状菌,可见用SBR法处理工业废水时,过低或过高的pH值不一定引起污泥膨胀基金国家自然科学基金资助项目(编号59778024)刊名环境工程ISSN1000-8942年2004期01第一责任人丁峰777SBR法处理工业废水中pH值对污泥膨胀的影响丁峰彭永臻支霞辉(青岛建筑工程学院,青岛266033)(北京工业大学,北京100022)(同济大学,
3、上海200092)71 引言活性污泥膨胀(ActivatedSludgebulking)严重破坏污水处理系统的正常运行,是活性污泥法自本世纪初问世以来在运行管理与控制中,一直困扰人们的最大难题之一[1~5]。据研究,pH值是引起污泥膨胀的原因之一,但国内外的研究报道[6~8],结论不一。本研究正是针对这一现状采用易发生污泥膨胀的典型工业废水:啤酒废水和石油化工废水(以下简称为化工废水)作为试验对象,用SBR法对各种不同的进水pH值及反应pH值变化过程对活性污泥膨胀及其性能的影响作了较系统深入的研究。2 材料和方法试验采用SBR(SequencingBatchReactor,间歇式反应器装置
4、实验运行与控制方法见图1。整个装置为2台尺寸相同的SBR,每台的总有效容积为38L,采用空气压缩机供氧,SBR体外缠有用于保温的电阻丝,由温控仪控制温度,保持反应过程温度20℃左右。试验用的啤酒废水用人工配制,石化废水取自主要生产苯酐、有机酸等化工原料的化工厂。为了维持生物化学中微生物的正常生长,在这2种废水中均按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加用氯化铵和磷酸二氢钾配制的营养液,用氢氧化钠和稀硫酸调节试验用水的pH值。3 试验结果与分析图1 SBR试验系统与控制1—氧化还原电位计;2—温度控制仪;3—污泥池;4—搅拌器;5—ORP传感器;6—温度传感器;7—溶解氧传感器;8—排水
5、口;9—溶解氧仪;10—转子流量计;11—压缩空气;12—曝气器;13—排泥管。3·1进水pH值不同时其反应过程pH值的变化情况取进水CODCr=800mg/L,反应时间为1·5h,检测2种废水进水pH值分别为5·0,6·0,11·0。当pH值≤5·0时,啤酒废水在降解过程中pH值降低,原因主要是多种微生物活性受限,产生酸类中间代谢产物。进水pH值>6·0时开始上升。对于化工废水而言,进水的pH值低的主要原因是废水中的各种有机酸所致,所以,随处理过程有机酸的逐步降解,pH值会逐渐升高,2种废水在进水pH值为11·0时,过程pH值略有降低的原因主要是碱性条件下产生NH3逸出,消耗部分碱度所致
6、。3·2 进水pH值对活性污泥沉降性能及污泥膨胀的影响开始2种废水的进水CODCr约为800mg/L,每个周期反应时间为1·5h,空气流量为0·7m3/h,每个周期的反应完毕后排出一部分污泥,使MLSS都保持在2000mg/L左右,CODCr有机负荷约6·9kg/kg·7d,2种废水进水pH值从7·0以较快的速率降至2·0,由7·0驯化后升高至12·0。试验过程2种废水不同pH值设置的反应周期见表1。根据表1设计的试验方案,并同步检测每个周期的活性污泥SV%、MLSS、SVI、出水CODCr等项目。2种废水试验过程SVI与出水CODCr变化的结果见图2。图2 实验过程SVI与出水CODCr
7、变化曲线从图2可见,在开始反应的10个周期内进水pH值为7·0、6·5,适于绝大多数活性污泥的微生物生长,2种废水的SVI皆保持在70~90mL/g,出水CODCr皆在100mg/L以下。当进水pH值为5·5~6·0(11~22周期)以后,啤酒废水出水的CODCr几乎呈阶梯状急剧上升,而SVI值仅略有下降;化工废水的出水CODCr、SVI变化很小。进水pH值由5·0逐渐降至2·5的过程中,2种废水的出水CODCr都上升,
