网板式SBR反应器快速稳定培养好氧颗粒污泥试验研究

摘要

好氧颗粒污泥处理技术是近几年发展起来的废水处理技术，在处理废水中的有机物、氨氮、总磷、难降解的有毒物质、重金属等方面均有优势。与传统的活性污泥法相比，好氧颗粒污泥表面光滑、结构密实、微生物相丰富、沉降性能良好、反应器占地面积小，目前已成为国内外学者关注的热点。
　　 本论文中比较研究了SBR(SequencingBatchReactor)和网板式SBR中好氧颗粒污泥的培养和稳定运行过程，通过正交实验寻求网板式SBR反应器中快速稳定形成好氧颗粒污泥的最佳工艺参数，为其广泛应用于实践工程提供第一手资料。试验结果表明：
　　 (1)以普通活性污泥为接种污泥，采用人工模拟合成废水，在SBR和网板式SBR中培养好氧颗粒污泥，两个反应器的运行条件相同，其中，运行周期为3h，初始气体上升流速为1.4cm/s，待反应器运行20d，网板上全部生成生物膜后，将气体上升流速增加至1.8cm/s；经过90d的培养，分别在SBR和网板式SBR中形成成熟稳定的好氧颗粒污泥；两反应器中颗粒污泥的微生物相丰富，有球菌、杆菌及大量原生动物和后生动物。其中网板式SBR反应器中好氧颗粒污泥的粒径为2.0mm、SVI为16.96mL/g、比重为1.0345、颗粒沉速为41.2m/h、COD、NH4+-N、TP的去除率分别为91.64％、87.17％、83％；SBR反应器中好氧颗粒污泥的粒径为1.0～5.0mm、SVI为18.67mL/g、比重为1.0304、颗粒沉速为31.56m/h、COD、NH4+-N、TP的去除率分别为83.2％、79.41％、70.68％。相比较而言，网板式SBR更有利于好氧颗粒污泥的培养及稳定运行。
　　 (2)在SBR中设置直径68mm、孔径8mm的网板，通过对反应器中的流态分析及实验分析，结果表明：网板的设置改变了反应器中的水力条件，并为微生物的附着生长创造了环境，微生物群体在网板上的生长繁殖生成生物膜，将活性污泥法和生物膜法有机结合起来，为好氧颗粒污泥的快速稳定形成创造了良好的条件。
　　 (3)通过正交实验确定在网板式SBR中，快速稳定形成好氧颗粒污泥的最佳工艺条件：曝气量为0.20m3/h～0.25m3/h，沉降时间为20～3min，进水底物浓度NH4+-N、TP分别为200mg/L、60mg/L，COD容积负荷为4.27kgCOD/(m3·d)。
　　 可见，在网板式SBR中形成成熟稳定的好氧颗粒污泥对有机物、氨氮、总磷等具有良好的去除效果，并且沉降性能明显高于普通活性污泥，好氧颗粒污泥处理技术对城市污水处理技术的发展具有积极的作用，并为工程的实践提供了可行参数。