低强度超声波强化SBR处理生活污水

低强度超声波强化SBR处理生活污水（共3篇）

篇1：低强度超声波强化SBR处理生活污水

低强度超声波强化SBR处理生活污水

摘要：通过设置超声波(ultrasound,US)的SBR反应器(sequence batch reactor,SBR)与对照反应器的对比试验,研究了超声波对SBR处理生活污水的强化效果.结果表明,采用强度0.3 W・cm-2的.超声波,每隔8h取SBR反应器中10%的污泥进行10min辐射处理,对COD的总去除率提高3%～6%,其出水COD与对照反应器的出水相比降低了40%～53%,通过该辐射处理有效提高了SBR反应器对模拟生活污水的高负荷冲击和有毒物质冲击的耐受能力.对于实际生活污水,设置超声强化使污泥耗氧呼吸速率(oxygen uptake rate,OUR)增加14%左右,有效提高了微生物对难降解有机物质的分解能力.对污泥沉降性能的研究表明,超声波强化会引起污泥的SVI值升高,但升高的幅度仅为5%左右,不会对系统的沉降性能造成显著影响.根据电镜观测以及种群结构分析发现,超声波对细胞产生了损伤作用,其表面出现了明显的皱褶,但是活性污泥种群结构并未发生显著变化.通过对2个反应器中活性污泥的呼吸动力学分析表明,设置US反应器中活性污泥对底物具有更高的利用率.作 者：闫怡新 刘红 张山立 谢倍珍 YAN Yi-xin LIU Hong ZHANG Shan-li XIE Bei-zhen 作者单位：闫怡新,张山立,YAN Yi-xin,ZHANG Shan-li(北京师范大学环境学院,北京,100875)

刘红,谢倍珍,LIU Hong,XIE Bei-zhen(北京航空航天大学环境工程系,北京,100083)

期 刊：环境科学 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE年，卷(期)：2006,27(8)分类号：X799.3关键词：低强度超声波 SBR反应器 生活污水 强化 生物降解

篇2：低强度超声波强化SBR处理生活污水

研究发现低强度的`超声辐照可以有效促进微生物的活性,可将其用于强化污水的生物处理,通过增强反应器内微生物的活性来提高污水的处理效率.本文综述了超声波在生物工程和生物学上的国内外研究成果,对低强度超声波的生物效应以及在促进生物活性中的主要作用机制进行了探讨,并分析了其在强化污水生物处理中的应用前景.

作 者：闫怡新 刘红 YAN Yi-xin LIU Hong 作者单位：闫怡新,YAN Yi-xin(北京师范大学环境学院,北京,100875)

刘红,LIU Hong(北京航空航天大学环境工程系,北京,100083)

篇3：低强度超声波强化SBR处理生活污水

关键词：低浓度生活污水,外加碳源,SBR工艺

对于大多数城市生活污水而言,水量大、成分复杂; 并且不同的城市及一天的不同时段,污水的水质特征千差万别。随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,日常用水量日益增加,导致部分城市污水水质出现新特性: COD浓度越来越低、N、P营养物越来越高,污水的C/N、C/P比值持续下降［1］。这种现象在我国南方的一些城市较为严重。

SBR工艺即序批式活性污泥法,是一种利用微生物在反应器中按照一定的时间顺序间歇式操作的污水处理技术［2］。SBR系统最大优点就是在时间和空间上的运行操作的灵活性［3］,它在时间上进行进水、曝气、沉淀、排水、静置、排泥的灵活操作,从而实现工艺上的厌氧、缺氧、好氧。大量研究认为SBR脱氮除磷的影响因素主要有: 进水搅拌时间、进气量、曝气时间、停曝搅拌时间、沉淀时间［4 － 5］。其实碳源的含量也是SBR运行效果的影响因素之一［6］。起生物脱氮作用的反硝化细菌和起生物除磷作用的聚磷菌均为异养型细菌,它们都要依靠污水中充足的碳源,来进行生物处理过程中脱氮除磷作用。

1项目概况

扬州市某污水站主要接纳老生活小区的化粪池出水,雨季时有部分雨水渗入,从而造成有机物浓度低( 一般CODCr< 150 mg·L－ 1) ,传统的污水处理工艺已经很难满足现行的污水排放要求［1］。该污水站服务范围覆盖区域约5600 ha,服务人口数约2万人。平均日处理水量4000 m3·d－ 1,最高日处理水量6000 m3·d－ 1,采用循环式活性污泥处理工艺( CAST) ,设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级B标准。

从表1中可以明显看出,该污水站原水有机负荷低。其进水CODCr指标在100 mg·L－ 1之内,且C/P比较低,严重影响污水站生物处理的脱氮除磷效率。

2实验部分

实验选用SBR为反应装置,在运行过程中,通过测定CODCr、氨氮、总磷指标的来评定外加碳源对低浓度有机废水的影响。

2. 1实验材料

实验所用SBR反应器为塑料量筒,有效容积为1 L; 气源小型增氧曝气机,粘土砂块的微孔曝气头。

2. 2实验条件

本实验采用污水站进水,污泥取自该污水站CASS工艺曝气池内活性污泥。

根据该污水站实际运行条件及前期对SBR反应器性能参数的研究,拟采用污泥浓度( MLSS) 2000 mg·L－ 1,并控制曝气时间段污水溶解氧量5 mg·L－ 1。

SBR运行时间如表2。

2. 3测定指标及方法

CODCr测定方法重铬酸钾法［7］,NH3- N测定方法纳氏试剂光度法［7］,TP是过硫酸钾消解- 钼锑钪分光光度法［7］,MLSS重量法［7］。

3结果与分析

3. 1 SBR处理器直接处理低浓度有机废水

从表3可以看出SBR直接处理低浓度生活废水,出水CODCr、NH3- N符合 《城镇污水处理厂污染物排放标准 》 ( GB8978 - 2002) 中一级A标准,但TP的去除效果较差。

为此,本研究需要强化生物除磷,强化生物除磷因很少采用甚至不采用化学药剂的特点且被认为是目前最为经济有效和环境可持续性的除磷方法［8 － 11］,而被广泛应用于生活污水的除磷［12 － 13］。生物除磷的基本原理是通过厌氧释磷、好氧摄磷的交替作用选择性的富集一类具有 “超量吸磷”并转化为细胞体内聚磷酸盐的微生物( 聚磷菌) ,并最终通过剩余污泥的排放实现生物除磷［13 － 14］。

然而原水有机营养低,不足以满足生物除磷所需能量,故考虑外加碳源,强化生物除磷的效率。王冬波等［15］以乙酸钠和葡萄糖作为单一碳源,研究系统的除磷效果,结果表明,葡萄糖作为碳源时系统的除磷效果最好; 常克等［16］研究表明,以葡萄糖和乙酸钠作为单一碳源; 以及以不同比例的乙酸盐/丙酸盐作为混合碳源时,结果表明,葡萄糖作为单一碳源效果最好。

外加碳源为葡萄糖,研究其投加量对低浓度生活污水的影响。

3. 2外加葡萄糖量对低浓度有机废水处理的影响

3. 2. 1正常气温条件下的处理效果( 春季、夏季、秋季)

从表4中可以明显看出随着投加葡萄糖量的增加,CODCr、 NH3- N指标较未投加葡萄糖情况下,有明显的下降; 并且稳定在《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准内。

从图1中可以明显看出随着投加葡萄糖量的增加,出水TP指标明显下降; 并且当投加量≥60 mg·L－ 1时,出水TP指标达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准内对TP的限值( ≤0. 5 mg·L－ 1) 。出现TP指标去除效果较好的原因可能是: 低浓度生活污水进行生物处理时,污水有机营养物质不能满足活性污泥对污水TP的吸收; 当投加外加葡萄糖之后,活性污泥中聚磷菌可以充分利用投加的碳源大量吸收污水中的磷,使出水中TP含量达到标准要求。

3. 2. 2低温条件下的处理效果( 冬季气温低于5 ℃ )

从图2中可以看出随着外加葡萄糖量的增加,CODCr明显上升,当葡萄糖投加量大于110 mg·L－ 1时,出水CODCr指标超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准对CODCr的限值( ≤50 mg·L－ 1) 。出现CODCr指标上升的可能性原因是冬季活性污泥中微生物活性较低,对污水中有机营养物质吸收力较差; 投加过量的葡萄糖未被充分利用, 从而会出现CODCr指标随着投加葡萄糖量的增加而增加。

从图3中可以看出冬季出水NH3- N较其他季节指标高, 活性污泥中硝化菌及反硝化细菌明显受到冬季气温的影响,从而造成污水NH3- N处理能力有所下降; 但是出水指标满足 《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准对NH3- N的限值( ≤8 mg·L－ 1) 。并且随着葡萄糖量的增加,出水NH3- N指标明显下降。

从图4中可以看出冬季出水TP随着葡萄糖投加量的上升而下降,但是下降趋势较其他季节差。当投加量超过110 mg· L－ 1时,TP指标依然超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》 ( GB8978 - 2002) 中一级A标准对TP的限值( ≤0. 5 mg·L－ 1) 。 同时当葡萄糖投加量大于110 mg·L－ 1时,出水CODCr指标超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准对CODCr的限值。

通过以上实验研究可以发现,冬季污水生物处理过程中活性污泥活性较低,对外加碳源吸收能力较差,从而出水指标较差。

4结论

通过外加葡萄糖对SBR反应器处理扬州市某污水站低浓度生活污水实验的研究,可以进一步得出以下结论:

( 1) 当污水处理站在正常气温条件下( 春季、夏季、秋季) 运行时,外加碳源有利于提高低浓度生活废水的有机负荷,有利于污水站的生物处理; 并且随着外加碳源的增加,污水站的出水指标可以更好的达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB8978 - 2002) 中一级A标准。