太湖水华蓝藻脱水及好氧堆肥技术研究

摘要

水华蓝藻暴发对周边地区饮用水安全和生态环境造成了严重的危害,由于蓝藻死亡后自身释放的氮、磷随地表和地下径流仍流入太湖水体并引发恶臭,会引发二次污染,因此及时有效的处理处置蓝藻,已成为治理水华蓝藻的研究热点。本文以蓝藻高效脱水及脱水蓝藻堆肥化为研究目标,探讨了生物合成硫酸聚铁混凝.厢式压滤组合工艺和生物沥浸技术对富藻水的脱水效果,通过添加不同固定剂研究脱水蓝藻堆肥过程中氮素损失控制,最后,根据最佳堆肥条件对脱水蓝藻进行了好氧堆肥中试研究,以期为蓝藻堆肥化处理技术在我国的推广和应用提供依据。
　　 采用生物合成聚合硫酸铁(BPFS)混凝-厢式压滤机组合工艺对富藻水进行脱水处理,探讨了投加BPFS、BPFS与石灰复合药剂及采用不同滤布对富藻水压滤后滤液水质及蓝藻脱水性能的影响。结果表明,投加0.17 g/L(以总Fe量计)BPFS与3.30 g/L石灰复合药剂再进行厢式压滤可有效改善其脱水性能,TP和COD的去除率分别达到97.52％和89.54％,对TN的去除率接近100％,能使出水(滤液)就近排入地表水体。
　　 采用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.ferroxidans LX5),通过70 L反应器试验研究了不同Fe2+添加量下生物沥浸对含固率为0.87％的富藻水的脱水性能的影响。结果表明,生物沥浸能够有效的提高蓝藻液的脱水性能,2 g/L Fe2++接种物的处理脱水效果最好,该处理生物沥浸后富藻水沉降率为40％～46％,比阻达到了脱水性能中等程度。富藻水厢式压滤脱水试验表明,生物沥浸后蓝藻与污泥7:3混合脱水时效果最佳,蓝藻饼的含水率为73.64％。
　　 蓝藻含氮量高,C/N比低,利用传统的堆肥方式容易使有机氮降解后产生氮素损失,因此研究了酸化沸石、过磷酸钙和磷酸与Mg(OH)2混合液三种固定剂对脱水蓝藻堆肥过程中氮素固定的效果。结果表明,添加过磷酸钙能明显促进物料的降解,固氮率为52.5％,堆肥产物氨氮量比堆肥前增加了23.52％,同时磷素也增加了67.56％。
　　 水华蓝藻脱水后,蓝藻、木屑和腐熟污泥按1:2:1进行堆肥中试。结果表明,脱水蓝藻经过一个月可以达到腐熟,添加过磷酸钙处理的堆肥品质明显优于对照处理,有机质含量为490 g/kg,全氮、全磷和全钾含量分别为20.75 g/kg、10.02 g/kg和11.32 g/kg,总养分含量达到9.77％,堆肥肥效符合《中华人民共和国农业行业标准-有机物(NY525-2002)》的要求。堆肥过程中,在微生物的作用,藻毒素含量明显降低,两种堆肥体系的MC-RR降解率均在90％左右,添加过磷酸钙后,提高了藻毒素的降解率,MC-RR和MC-LR的降解率分别达到了92.96％和100％,保证了蓝藻堆肥农用的安全性,为脱水蓝藻好氧堆肥化提供了可行性依据。