钕改性好氧颗粒污泥的培养及其性质研究.pdf

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1、第38卷第5期水处理技术VOlI38NO．5442012年5月TECHNOLOGYOFWATERTRETMENTMay，2012钕改性好氧颗粒污泥的培养及其性质研究李善评，李艳艳，方洪琛，阴文杰，潘章斌(1．山东大学环境科学与工程学院；2．济南市供排水监测中心：山东济南250100)摘要：试验装置为2个完全相同的SBR反应柱，通过在SBRI中添加硝酸钕改性好氧颗粒污泥，研究稀土钕对好氧颗粒污泥的形成和特性的影响。结果表明，添加硝酸钕的SBR1在45d培养出颗粒污泥，改性后的好氧颗粒污泥平均粒径为2．5mill，含水率为93．7％-96．9％，污泥平均比重为1

2、．0612，SVI为48mug，完整系数为86％～95％，钕改性好氧颗粒污泥的污染物去除效果良好，COD、氨氮去除率均为90％以上，且实现了同步硝化反硝化。关翻：钕；改性好氧颗粒污泥；同步硝化反硝化中圈分类号：X703文献标识码：A文章编号：1000—3770(2012)05—0044—004好氧颗粒污泥是好氧条件下微生物通过自凝聚作用形成的高密度生物聚集体。由于其具有沉降I生能好、生物量高、耐冲击负荷等优点，己成为环境领域的研究热点[-4]。近年，不少学者已利用好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化功能(SND)【5-9]。但好氧颗粒污泥要实现同步硝化反硝化，需要

3、粒径达到一定尺寸，从而形成更好的好氧．缺氧环境。为了在较短时间内培养出一定尺寸的颗粒污泥，本文采用稀土钕作为改性物质，利用稀土钕的“低促高抑”的生物学1．空气泵；2．转子流量计；3．出水电磁阀；4．蠕动泵：5进水桶效应和“类钙”特性，促进好氧颗粒污泥的形成，6．出水桶；7．电磁继电器自动控制系统同时研究稀土钕对好氧颗粒污泥性质的影响。图1试验装置Fig．1Schematicdiagramoftheexperiment1试验部分表l反应系统运行参数Tab．1Operatingparameters1．1装置试验采用2个结构相同的SBR装置(见图1)。SBR反应柱

4、采用有机玻璃制成，管内径9cm，总高100cm，有效高度80cm，有效容积5．087L。系统采用蠕动泵从底部进水，采用空气压缩机和曝气砂头在反应柱底部供气，气体流量通过转子流量计控制在0．25～0．3m3／h，即气体表观气速为1．O9～1-31crn／s。电磁阀控制反应柱出水，排水比为50％。(质量浓度120mg／L)、氯化钙(质量浓度100系统反应周期由3个电磁继电器实现自动控制，4hrag／L)以及微量元素(质量浓度)：FeC13·6H2O1．5为一周期。反应运行参数如表1所示。gm，CuSO4‘5H200．03g／L，MnC12‘H200．12g／L，

5、Zn—1．2试验用水与接种污泥SO4‘7H200．12g／L，CoC12。6H200．15L，K10．03试验用水采用人工配置模拟废水。以乙酸钠为g／L。营养液组分如表2所示。碳源，氯化铵为氮源，其他营养成分还包括硫酸镁接种污泥选用济南光大水务二厂氧化沟污泥。接收稿日期：2011-09—29基金项目：国家科技支撑计划资助项目(2006BAJ05A12)作者简介：李善评(1963-)’男，教授，研究方向为环境污染防治理论与工程技术；E—mail：lishanping@sdu．edu．CB李善评等，钕改性好氧颗粒污泥的培养及其性质研究45表2营养组分kg／(rn

6、·d)。驯化阶段共持续14d。好氧颗粒污泥驯化Tab．2Nutritioncomponent阶段SBR1、SBR2系统对COD、氨氮的去除效果对比如图2所示。由图2可知，经过14d的驯化，两反应柱中COD去除率达到75％以上，氨氮去除率接近60％，污泥驯化结束，试验进入改性阶段。注：仅SBR2在改性阶段添加钕离子。种污泥经过3d的空曝后接种到反应器中。接种量为1．5L，接种后SBR1中污泥质量浓度为5371rng／L，SVI】0为102．4mL／g；SBR2中污泥质量浓度为5280mg／L，SVI10为104_3mL／g。1-3试验方法图2驯化期SBR1与S

7、BR2COD和氨氮去除效果在SBR1中添加稀土钕离子，SBR2不添加钕离Fig．2CODandammoniaremovalinSBR1andSBR2inphaseofacclimation子，对照研究钕离子对好氧颗粒污泥的形成及其特性的影响。2．2好氯颗粒污泥的改性对比1．4分析项目经过驯化培养，两反应柱中COD、氨氮去除效水质指标：COD：重铬酸钾法；NH4~-N：纳氏试果稳定，污泥质量浓度分别为5487、5329mg／L，剂光度法；NO3--N：紫外分光光度法；NO2．N：N．(1．VSS／SS分别为0．67和0．65，污泥质量浓度、污泥活萘基)．乙二胺

8、光度法；pH：PHS．25pH计；溶解氧。性大体一致