一种水处理中泥渣生物活化再利用强化混凝吸附有机污染物的方法

摘要

本发明涉及一种水处理中泥渣生物活化再利用强化混凝吸附有机污染物的方法，属于给水处理技术领域。本发明主要是将沉淀池部分泥渣进行生物活化，泥渣吸附的有机物被降解去除，泥渣得以活化再利用将活化泥渣回流参与强化混凝，利用活化泥渣的吸附、生物降解、生物絮凝作用，对水中微污染物进行处理，其大大减轻了常规处理和后续深度处理的负荷，不会对环境造成二次污染。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理中泥渣生物活化再利用强化混凝吸附有机污染物的方法，属于给水处理技术领域。

背景技术

改革开放以来，中国的工业得到了迅猛的发展，但同时也带来了一系列的环境问题，尤其是水污染问题更为突出。生活污水和工农业废水不断流入湖泊和河流之中，导致水中有机物和N、P元素的浓度不断升高，藻类和细菌大量繁殖。藻类的大量繁殖会分泌芳香烃类致色物质和土臭素等致臭味物质，同时死亡的藻类细胞和放线菌也会产生难闻的鱼腥味和臭鸡蛋的气味，给水质的净化带来了很大的难度。国内外的实验研究与实际生产结果表明，常规的饮用水处理工艺很难达到人们对于水质要求，经过传统的混凝、沉淀、过滤、消毒工艺只能去除水中芳香烃类物质、土臭素物质的15%和25%，色度和臭味的去除效果并不理想。

生物预处理工艺能够借助于微生物群体的新陈代谢活动，去除水中有机物、氨氮和嗅味物质等。但是目前常用生物滤池和生物接触氧化池等，存在源水有机负荷低，启动慢，效率低，处理效果不明显等问题，在水厂工艺中，很难发挥生物预处理工艺的优势作用。

发明内容

针对现有技术中存在的普通混凝剂净水处理过程中有机污染物处理效果不佳，运行成本高，而且常规生物预处理很难在实际工程中应用等问题，本发明提供了一种水处理中泥渣生物活化再利用强化混凝吸附有机污染物的方法。该方法利用净水厂沉淀池泥渣有机物浓度较高的特点，采用生物活化泥渣的方法，并将活化后的泥渣重新投加到混凝阶段参与强化混凝、生物吸附和生物降解等过程，降解水体嗅味及有机物等，提高对嗅味、有机物质的去除效果，同时实现资源再利用。

本发明采用以下技术方案：

一种水处理中泥渣生物活化再利用强化混凝吸附有机污染物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）泥渣培养活化阶段：取净水厂沉淀池底泥作为原始污泥投入生物活化反应池，为保证生化反应的进行需控制其中营养物质C:N:P的比例为100:5:1，控制反应池供气量10L/min，pH为6.5~7.5，温度为12~19℃，溶解氧控制为2mg/L，闷曝3-5d后，静沉、排废水，然后注入与排水量相同的新鲜排泥水；后续每天两次反复进行闷曝、静沉、排水和进水过程，连续运行4-21天，确定污泥30min沉降比、污泥浓度和上清液COD去除率保持稳定后，此时泥渣生物活化过程基本完成，活化泥渣培养成功；

2）对活化后的泥渣进行浓缩处理使MLSS达到8.5g/L，然后预投加到原水中进行生物预处理，控制水力停留时间，充分进行混合、吸附，降解，再投加混凝剂、助凝剂，完成强化混凝、沉淀过程。

所述步骤1）中污泥30min沉降比达到10%。

所述步骤1）中污泥浓度达到3000-4500mg/L。

所述步骤1）中上清液COD去除率达到60%。

所述步骤2）中水力停留时间为5-10min。

所述步骤2）中投加的混凝剂为PAC，投加量为15mg/L。

所述步骤2）中投加的助凝剂为PAM，投加量为0.06mg/L。

本发明中生化反应营养物质调控所用碳源为淀粉，氮源为碳酸氢铵。

本发明的有益效果是：

（1）本发明对于微污染水库水中有机物的去除有很好的去除效果，能有效的去除水中致色、致臭味物质，对COD_Mn、氨氮、UV₂₅₄、藻类总数和臭味等级的去除率分别达到37.25%、17.79%、18.18%、40.98%和75%。

（2）本发明将沉淀池部分泥渣进行生物活化，泥渣吸附的有机物被降解去除，泥渣得以活化，将活化泥渣回流参与强化混凝，利用活化泥渣的吸附、生物降解、生物絮凝作用，对水中有机污染物进行处理，其大大减轻了常规处理和后续深度处理的负荷，不会对环境造成二次污染，降低运行成本，提高水源净化效果。

附图说明

图1为污泥培养中上清液COD随时间变化曲线。

图2为活化泥渣投量去除COD_Mn、氨氮和UV₂₅₄的效果影响。

图3为活化泥渣投量去除嗅味等级的效果影响。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

泥渣培养活化

取沉淀池泥渣投入反应池，测得5天指标的平均值分别为COD_Cr为200mg/L，BOD₅为24mg/L，氨氮为0.2113mg/L，总磷为0.376mg/L，SS为998mg/L。为保证生化处理正常运行，营养物质达到C:N:P=100:5:1。氮源明显不足，需进行投加。本试验采用氮源为碳酸氢铵。

初期(1~2d)：反应装置容积20L，将装置内注入沉淀池排泥水，计算供气量约为10L/min，控制PH约为6.5~7.5，温度约为12~19℃，溶解氧达到2mg/L以上。为保证生化反应正常进行，投加碳酸氢铵以补充氮源，开始闷曝。1d后混合液COD_Cr为464mg/L。

中期(3~5d)：为增加污泥浓度，向装置中投加1.5L的沉淀池泥渣，投加10g淀粉以补充碳源。闷曝，2d后混合液COD为1124mg/L。继续闷曝，2d后COD为2632mg/L。

后期(6~21d)：停止曝气，静沉30min~60min，排出约5L的上层废水，并注入相同量的新鲜排泥水。每天两次反复进行闷曝、静沉和进水三个过程，并且每次补充氮源，连续运行16天，污泥30min沉降比达到10%左右，污泥浓度达到约4237mg/L，上清液COD去除率达到60%，并保持稳定，表明此时泥渣生物活化过程基本完成，污泥培养成功。

对活化后的泥渣进行浓缩处理使MLSS达到8.5g/L，然后预投加到原水中进行生物预处理，控制水力停留时间，充分进行混合、吸附，降解，再投加混凝剂、助凝剂，完成强化混凝、沉淀过程。

测试例

将实施例1所制活化后的泥渣进行浓缩处理（MLSS≈8.5g/L）。取6×1L试验原水于烧杯中，分别投加活化泥渣0~425mg/L，采用搅拌仪以200r/min混合并氧化3min，混凝阶段投加PAC15mg/L，投加PAM0.06mg/L，反应时间5-10min，于六联搅拌机进行试验。具体实验结果如图2-3所示。从上述图中可以看出，与常规微污染水原混凝净水相比，本发明使用活化泥渣强化混凝处理微污染水库对其中有机物的去除有很好的去除效果，能有效的去除水中致色、致臭味物质，对COD_Mn、氨氮、UV₂₅₄、藻类总数、臭味等级的去除率分别是37.25%、17.79%、18.18%、40.98%和75%。