馴化接種淡水污泥反應(yīng)器COD去除規(guī)律比較實(shí)驗(yàn)

吳守江 張會(huì) 劉姝 李利

(山東省濱州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)研究所濱州市環(huán)境工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濱州 256600)

馴化接種淡水污泥反應(yīng)器COD去除規(guī)律比較實(shí)驗(yàn)

吳守江 張會(huì) 劉姝 李利

(山東省濱州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)研究所濱州市環(huán)境工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濱州 256600)

通過馴化接種淡水污泥的反應(yīng)器(進(jìn)水中海水比例由0%逐漸提高到100%)，反應(yīng)器可以處理海水比例高達(dá)100%的高鹽污水，進(jìn)水COD濃度為500mg/L時(shí)，出水COD濃度小于90mg/L，去除率大于85.38%；通過馴化接種蛇口海泥的反應(yīng)器(進(jìn)水中海水比例由100%逐漸降到20%)，反應(yīng)器可以處理進(jìn)水中海水比例為20%的低鹽度廢水，進(jìn)水COD濃度為500mg/L時(shí)，出水COD濃度小于50mg/L，去除率大于89.36% 。

COD 去除規(guī)律 馴化接種淡水污泥

1 實(shí)驗(yàn)方法

馴化期間所用污水為人工配水，COD為400～700mg/L，氨氮為25～35mg/L。試驗(yàn)中水溫在24℃左右，pH值為7左右，好氧階段溶解氧大于2mg/L，曝氣時(shí)間6h、進(jìn)水含鹽量變化為7g/L。

SBR1進(jìn)水中海水比例按0%、20%、40%、50%、60%和80%(含鹽量為0g/L、7g/L、14g/L、17．5g/L、21g/L和28g/L)逐漸變化，在此條件下對污泥進(jìn)行馴化；SBR2進(jìn)水海水比例按100%、80%、60%、50%、40%和20%(含鹽量為35g/L、28g/L、21g/L、17．5g/L、14g/L和7g/L)逐漸變化，在此條件下對蛇口海泥進(jìn)行馴化，在一個(gè)階段的COD去除效率穩(wěn)定后進(jìn)入后一個(gè)階段。

反應(yīng)器長30cm，寬為10cm，高為60cm，容積為18L。反應(yīng)器底部裝有曝氣頭，采用鼓風(fēng)曝氣，以轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量來控制溶解氧濃度。取樣、排水及排泥均利用排水軟管。利用DO測定儀、pH測定儀及溫度測定儀定時(shí)檢測反應(yīng)器中環(huán)境數(shù)據(jù)。

兩組SBR反應(yīng)器運(yùn)行周期為12h，厭氧攪拌1．5h、曝氣6h、沉淀1．5h、出水0．5h、閑置2h、進(jìn)水0．5h。反應(yīng)器中液體體積為10L，排水比為1/2，每個(gè)周期排出5L上清液，每次排混合液300mL～500mL左右(排完水后，攪拌均勻，然后排除泥水混合物)。

2 COD的去除規(guī)律

2.1 SBR1中COD的去除規(guī)律

看出進(jìn)水COD濃度在300～500mg/L，含鹽量改變的各個(gè)階段出水COD變化情況如下文所述。

第一階段進(jìn)水中海水比例為0%時(shí)，出水COD濃度保持在40mg/L以下，并且最后3個(gè)周期COD平均去除率為97．75%。

第二階段進(jìn)水中海水比例為20%時(shí)，在含鹽量改變后的前幾個(gè)周期COD去除率降低，出水COD濃度升高，本階段第5個(gè)周期后出水COD濃度基本穩(wěn)定在40mg/L左右，最后3個(gè)周期COD平均去除率為89．72%。

第三階段進(jìn)水中海水比例為40%時(shí)，反應(yīng)器中微生物受到較大影響，經(jīng)過30個(gè)周期的馴化，出水COD濃度趨于穩(wěn)定，COD去除率接近第二階段。此階段最后3個(gè)周期的COD平均去除率為91．1%，出水的COD濃度低于60mg/L。

第四階段的進(jìn)水中海水比例為50%，在此階段中進(jìn)水含鹽量變化僅為前一階段的一半，因此在經(jīng)過12個(gè)周期的馴化之后出水水質(zhì)基本穩(wěn)定，最后3個(gè)周期出水COD的濃度在60mg/L左右，平均去除率為89．45%，與前一階段相比此階段出水COD峰值出現(xiàn)的較遲，可能與馴化時(shí)間變長和含鹽量變化幅度減少有關(guān)。

第五階段的進(jìn)水中海水比例為60%，該階段經(jīng)歷了10個(gè)周期的馴化，出水COD濃度相對穩(wěn)定階段，出水COD濃度在70mg/L左右，最后3個(gè)周期平均去除率為86．55%。

第六階段的進(jìn)水海水比例為80%，此階段含鹽量變化幅度較大，但是出水COD濃度并未像第三階段那樣出現(xiàn)大的升高和波動(dòng)。此階段經(jīng)歷11個(gè)周期的馴化，最后3個(gè)周期COD平均去除率為85．38%，出水COD濃度在70mg/L左右。

2.2 SBR2中COD的去除規(guī)律

進(jìn)水COD濃度在300～500mg/L，含鹽量改變的各個(gè)階段出水COD變化情況如下文所述。

第一階段進(jìn)水海水比例為100%時(shí)，最后3個(gè)周期COD的平均去除率為88．22%，出水COD保持在50mg/L以下。

第二階段，當(dāng)進(jìn)水海水比例為80%時(shí)，系統(tǒng)COD去除率受到較小影響，最后3個(gè)周期COD平均去除率為86．91%，出水的COD值保持在60mg/L左右，可以看出當(dāng)進(jìn)水含鹽量由35g/L變?yōu)?8g/L后對處理系統(tǒng)影響不大。

第三階段，當(dāng)進(jìn)水海水比例為60%時(shí)，系統(tǒng)受到較大影響，一方面是出水COD濃度變高，另一方面出水水質(zhì)出現(xiàn)一定的波動(dòng)性，可以看出，在第23個(gè)周期內(nèi)，可以近似看作達(dá)到穩(wěn)定，但是其后去除率又有一定的降低，如果不經(jīng)過長期馴化并觀測，很容易誤以為在第23周期左右COD的去除率已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，由圖中可以看出在第32個(gè)周期時(shí)出水基本穩(wěn)定，此步馴化過程經(jīng)歷了26個(gè)周期，在經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)后，出水COD保持在90mg/L以下，以第32周期為馴化終點(diǎn)的話，最后3個(gè)周期的COD平均去除率為82．35%，在出水穩(wěn)定后又繼續(xù)馴化一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)，出水水質(zhì)進(jìn)一步變好，在第40周期可以達(dá)到70mg/L左右，這時(shí)出水COD隨馴化時(shí)間降低的幅度已經(jīng)變小，可以看出隨著馴化時(shí)間的邊長，出水COD濃度也會(huì)相應(yīng)的變小，但是當(dāng)出水COD低于某一濃度后，再通過延長馴化時(shí)間的方法效果已經(jīng)不明顯。

第四階段，當(dāng)進(jìn)水含鹽量進(jìn)一步變小后，在進(jìn)水中海水比例減少到50%的過程中，由于減少了含鹽量的變化幅度，故出水COD濃度以及去除率并未出現(xiàn)大的波動(dòng)，出水COD保持在50～80mg/L左右，最后3個(gè)周期的COD平均去除率為86．6%，在經(jīng)過12個(gè)周期的馴化后進(jìn)入下一階段。

第五階段，進(jìn)水中海水比例由50%減少到40%的過程中，僅最初的2～3個(gè)周期COD去除率較低，從第3個(gè)周期之后出水COD保持在90mg/L以下，在此階段最后三個(gè)周期的平均去除率為87．78%，整個(gè)馴化周期經(jīng)歷了10個(gè)周期，在此階段發(fā)現(xiàn)COD的去除率比上一階段有所提高，分析原因可能是由于非嗜鹽菌大量繁殖，在低含鹽量的情況下微生物的種類進(jìn)一步變多，并且含鹽量降低后對微生物活性的抑制進(jìn)一步減輕，故在以上因素的綜合影響下COD去除率有所提高。

第六階段，進(jìn)水海水比例由40%變?yōu)?0%后，COD去除率受到的影響也較小，在經(jīng)過6個(gè)周期的適應(yīng)后出水COD的濃度降低至60mg/L以下，最后3個(gè)周期COD平均去除率為90．69%，比上一階段出水水質(zhì)有了進(jìn)一步的提高。此階段馴化經(jīng)歷了11個(gè)周期。