在城市污水處理廠A2O 系統中硅藻土對除磷的影響

陳斌 楊運平 蘇婕

Chen Bin，Yang Yunping,Su Jie

（國家電投集團遠達水務有限公司 重慶 400060）

在城市污水處理廠A2O 系統中硅藻土對除磷的影響

The Impact of Diatomite on Phosphorus Removal on the municipal Sewage Plant using A2O

陳斌 楊運平 蘇婕

Chen Bin，Yang Yunping,Su Jie

（國家電投集團遠達水務有限公司 重慶 400060）

為考察硅藻土對城市污水處理廠除磷的影響，以遼寧朝陽某城市污水處理廠A2O處理系統為研究對象，重點分析了硅藻土的微觀結構，投加硅藻土對A2O處理系統MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS、微生物及磷去除率的影響。結果表明，硅藻土具有多孔結構，在A2O處理系統中投加硅藻土能夠顯著提高MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS，微生物明顯也增多，且有助于對磷的去除。

硅藻土；磷；MLSS；MLVSS

Abstract:In order to understand the impact of diatomite on phosphorus removal in the municipal Sewage plant,a certain municipal Sewage plant using A2O,in Chaoyang City Liaoning Province as research target.The microstructure of diatomite was analyzed,the effect of dosing diatomite on MLSS,MLVSS,MLSS/MLVSS,microbial structure,the phosphorus removal rate was studied.The results show that diatomaceous has a porous structure,MLSS,MLVSS,MLSS/MLVSS increased significantly,microbial also increased,and contributed to removal phosphorus.

Keywords:Diatomaceous Removal Phosphorus MLSS MLVSS

引言

硅藻土是一種用途廣泛的非金屬礦，由單細胞硅藻類生物的硅酸鹽遺骸形成[1]。硅藻土的主要成分是SiO2,其含量可達80%至94%[2]。由于硅藻的壁殼上有多級、大量、有序排列的微孔，硅藻土擁有獨特的硅藻殼體結構。這種獨特的結構賦予了硅藻土許多優良的性能[3]，如較大的比表面積、較強的吸附性，較強的穩定性、耐酸堿等。硅藻土被廣泛用于水處理劑，利用硅藻土處理工業廢水和生產飲用水的技術已有近20年的歷史[4]。本文以硅藻土為水處理劑，研究了其對城市污水處理廠A2O系統除磷效果的影響。

1 實驗部分

1.1 研究內容

為研究硅藻土在城市污水處理廠中對磷去除率的影響，以遼寧省朝陽市某總規模為1萬立方米/日、采用A2O工藝的城市污水處理廠為研究對象，對比分析了硅藻土投加前、投加中和投加后，硅藻土的微觀結構、微生物、MLSS、MLVSS、磷去除率的變化情況。研究周期為54天，前18天未投加硅藻土；第19天至36天投加硅藻土，每日的投加量為80mg/L；第37天至第54天為投加后研究階段。

1.2 分析方法

利用顯微鏡（奧林巴斯）觀察硅藻土及微生物微觀結構。采用BET法檢測硅藻土的比表面積。采用重量法檢測A2O系統MLSS（混合液懸浮固體濃度）及MLVSS（混合液揮發性懸浮固體濃度）。采用鉬酸銨分光光度法檢測磷的含量。

2 結果與討論

2.1 硅藻土性能

硅藻土由不導電非晶體二氧化硅的硅藻殼體和超導的硅藻納米微孔組成，可在硅藻表面形成不平衡電位和外墻電位。在水處理過程中，具有較強的吸附力，把超細微粒物質、色度、有毒有害物質和氣味吸附到硅藻表面，下沉并與水體分離。將少量硅藻土投加水中，在顯微鏡下觀察了其結構，見圖1a。硅藻土投加后從A2O系統中取樣，利用顯微鏡觀察硅藻土結構，見圖1b。

圖1 硅藻土顯微鏡圖像

圖1a為硅藻土的顯微鏡圖像，圖1b為在顯微鏡下觀察到的A2O系統中硅藻土圖像。圖像表明硅藻土具有多孔結構，投加到生化池后，硅藻土吸附了污水中的污染物，并填充于微孔中。

利用BET法[5]檢測了硅藻土的比表面積，結果顯示其比表面積為51.96 m2/g，再次證實了硅藻土的多孔性。

2.2 硅藻土對污泥濃度的影響

表1 試驗期間MLSS,MLVSS的變化情況

定期對A2O系統中MLSS、MLVSS進行檢測，硅藻投加土前污泥濃度較低，僅為1300mg/L左右，MLSS與MLVSS比值約為41%；硅藻土投加后MLSS、MLVSS均增加，MLSS與MLVSS比值也提高，投加結束時MLVSS/MLSS的比值達70.35%，達到常規城市污水處理廠的比值70%。投加結束后MLSS、MLVSS、MLSS與MLVSS比值與投加后期值基本保持一致，沒有明顯的下降。隨著硅藻土的投加，生化池中無機質的增加，導致MLSS增加，而MLVSS/MLSS比值未降低，證明了MLVSS也呈增長趨勢，投加硅藻土后增加了污泥活性。

2.3 對微生物的影響

硅藻土投加前以及硅藻土投加前期均只觀察到極少數游離性微生物，無固著性微生物；投加中后期觀察圓形微生物，較多類似鐘蟲、線形蟲、游離型微生物，見圖2。隨著硅藻土的投加，生化池內的微生物結構形式由原來的游離型微生物向游離型和固著型混合類轉變，并且原生動物、后生動物種類較齊全，數量增多，生物活性得到改善。

圖2 投加硅藻土后的微生物

2.4 硅藻土對TP的去除效果

投加硅藻土前、投加中、投加后，A2O系統對磷的去除率見圖3，由圖3可知，在投加硅藻土前，出水TP部分指標超出國家一級A排放標準0.5mg/L，從第26天開始TP達到國家一級A排放標準，投此后TP均未超標。硅藻土投加前，污水廠因污泥濃度低，系統除磷能力較弱。投加硅藻土后，由于硅藻土具有吸附性，可吸附磷，對磷有一定的去除能力。

圖3 硅藻土對TP的去除效果

結論

（1）硅藻土比表面積較大，具有多孔結構，具備吸附能力。

（2）硅藻土有利于提高A2O系統中的MLSS、MLVSS，同時MLSS/MLVSS比值也增大，微生物活性增加。

（3）投加硅藻土可顯著增加A2O系統中微生物種類。（4）投加硅藻土提高了A2O系統對磷的去除率。參考文獻

[1]楊浩文,高文元.我國硅藻土的應用現狀及展望[J].中國陶瓷工業，2013,20(3)：18:20.

[2]周海妙，解慶林，陳南春，詹峰.硅藻土在城市污水和工業廢水處理中的應用 [J].安全與環境工程,2013,(2):77-81.

[3]魯光輝,鄭水林，王騰宇.硅藻他在廢水中的應用及研究現狀[J].中國非金屬工業導刊,2012,3:39:47.

[4]劉宇明.硅藻土在城市污水處理中的應用[J].科技資訊，2008,（22）：94-94.

[5]揚宇翔，王鵬，陳榮三.硅藻土比表面的研究[J].南京大學學報，1991,27（4）:706-714.