pH对乙酸废水剩余污泥产率和特性的影响

摘要

本实验采用序批式反应器(SBR)，对乙酸废水在不同pH值条件下好氧降解过程中的异养产率玮、衰减系数Kd和表观污泥产率Yobs等参数进行了分析和探讨，考察了pH对乙酸废水处理效果和污泥性质的影响。以期通过调控生化反应的pH值，影响微生物的生长、衰亡速率，从而降低污泥产率，在确保出水稳定达标的前提下实现乙酸废水生化处理的剩余污泥减量化。同时比较了不同pH条件下延长污泥停留时间对污泥产量影响的差异。通过这些实验研究，得出了以下结论:
　　(1)中性(pH=7.0)条件下活性污泥的YH最高，微生物合成和生长最为迅速。污泥在pH=5.0～7.0条件下，随着pH值的降低，YH略有下降，但总体的下降趋势不明显，pH值为5.0时，YH仅比中性时下降了9.9％，微生物合成能力依然较高;而当污泥在pH=7.0～10.0条件下时，随着pH值的升高，YH的下降趋势较为显著，pH值为9.0和10.0时，YH分别降至中性条件下的78.1％和69.5％，表明微生物的合成能力受到明显的抑制。
　　(2)pH值在6.0～8.0之间，Kd的差别不大，污泥的内源代谢水平较低，污泥活性较高;而当pH值降至5.0或上升至10.0时，Kd值分别比中性条件下增加76.1％和79.5％，表明pH值过高或者过低均会抑制污泥活性，显著增加污泥中微生物的衰亡速率。
　　(3)通过调控pH能够显著减少乙酸废水生化处理的剩余污泥产量。当生化反应的pH值为中性(pH=7.0)时，污泥的表观污泥产率Yobs最高。pH值在6.0～8.0条件下，Yobs均在0.25以上，剩余污泥产量较高，适宜微生物生长;而当pH值为5.0和9.0时，Yobs分别比中性(pH=7.0)时下降44.8％和31.0％，污泥产率显著降低;pH值上升至10.0时，Yobs仅为中性条件下的51.7％。
　　(4)pH对乙酸废水好氧降解效果有一定的影响。反应系统pH值在7.0～9.0条件下，乙酸废水降解效果好，CODcr去除率均达到98.2％以上;而当反应系统在偏酸性(pH=5.0，6.0)或强碱性(pH=10.0)条件下时，出水CODcr浓度均大于540mg·L-1，无法保证出水达标。当乙酸废水处理系统pH值维持在9.0时，废水CODcr去除率达98.2％而Yobs仅为中性条件下的69.0％。能在保证出水稳定达标的前提下，显著降低剩余污泥的产量。
　　(5)pH值为9.0条件下延长SRT的污泥减量效果比中性更好。随着污泥停留时间的延长，pH值为9.0与pH值为7.0的污泥表观产率比值降低，表明污泥停留时间的延长能够增强pH调控对污泥减量化的效果。污泥停留时间的延长对SBR工艺处理乙酸废水的CODcr和氨氮去除效率没有明显影响，表明系统在pH=9.0条件下运行的同时延长污泥停留时间来减少剩余污泥产量，能保证出水稳定达标排放。

目录

声明

摘要

符号与缩略语说明

第一章 前言

1．1 剩余污泥处理的现状及问题

1．1．1 我国的污泥产量发展现状

1．1．2 剩余污泥处置现状

1．2 污泥减量化技术

1．2．1 隐性生长技术

1．2．2 微型动物捕食技术

1．2．3 代谢解偶联技术

1．2．4 不同污泥减量化技术的比较

1．3 pH对活性污泥的影响

1．3．1 pH对微生物的影响

1．3．2 pH对好氧污泥形成过程与特性的影响

1．3．3 pH值对活性污泥沉降性能的影响

1．4 pH对乙酸废水生化处理的影响

1．4．1 pH对乙酸吸收的影响

1．4．2 pH对乙酸好氧代谢途径的影响

1．5 活性污泥模型ASM1法

1．5．1 ASM1模型中的微生物生长和衰减过程

1．5．2 ASM1中有关污泥产率的参数

1．6 研究目的与内容

1．7 研究路线

第二章 材料和方法

2．1 材料

2．2 试验装置

2．3 实验方法

2．4 分析检测方法

2．4．1 测定项目和方法

2．4．2 耗氧速率(OUR)的测定方法

2．4．3 YH的测定方法

2．4．4 Kd的测定方法

第三章 pH对乙酸废水污泥产率的影响

3．1 前言

3．2 实验结果与讨论

3．2．1 pH对异养污泥产率系数的影响

3．2．2 pH对污泥衰减系数Kd的影响

3．2．3 pH对活性污泥产量及Yobs的影响

3．2．4 讨论

3．3 本章小结

第四章 pH对乙酸废水处理效果及污泥性能的影响

4．1 前言

4．2 实验结果与讨论

4．2．1 pH对乙酸废水CODcr去除效果的影响

4．2．2 pH对氨氮去除率的影响

4．2．3 pH对污泥性能的影响

4．3 本章小结

第五章 不同pH条件下污泥停留时间(SRT)对污泥产率的影响

5．1 前言

5．2 实验结果与分析

5．2．1 不同pH条件下污泥停留时间对剩余污泥产量的影响

5．2．2 不同pH条件下污泥停留时间对表观污泥产率影响的比较

5．2．3 不同污泥停留时间下的出水水质

5．3 本章小结

第六章 全文总结

6．1 全文结论

6．2 论文创新点

6．3 建议

参考文献

致谢