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新农村地埋式污水处理生态设备《资讯》

发布时间:2020-08-20 16:26:44 阅读: 来源:线类厂家

新农村地埋式污水处理生态设备

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反应器启动过程的实质是对接种污泥进行驯化和筛选的过程(姚晨, 2012).厌氧菌群特别是产甲烷菌倍增时间长,生长速率较慢,需要提供足够的营养基质,所以在阶段Ⅰ进水COD保持在1500 mg·L-1左右.此阶段COD平均去除率较低,在55.73%左右且波动较大(图 2a),出水中VFA累积量为629.10 mg·L-1(图 2b),分析原因为接种污泥未能适应新的环境且有部分微生物死亡解体随出水流出.在第47 d,将进水COD降低至500 mg·L-1左右,使进水浓度处于生活污水浓度范围内,之后COD去除率迅速上升,至第60 d达到92.45%,认为UASB启动完成.徐阳钰等(2014)采用气动UASB处理实际生活污水,经过51 d的启动,COD去除率达到63.30%.本实验中COD去除率较高,分析原因为人工配置的模拟生活污水较实际生活污水成分更简单、可生化性更高且波动较小,为菌群提供了更理想的生存环境.另外,第Ⅰ阶段甲烷产率最高达到0.08 m3·kg-1,但由于系统还不稳定所以产量波动较大(图 2d).  在第Ⅱ阶段,COD去除率平均为90.94%.VFA累积量为31.90 mg·L-1,其中,乙酸平均为15.90 mg·L-1,丙酸平均为9.10 mg·L-1,丁酸平均为6.90 mg·L-1.两个阶段中,乙酸在总VFA中的占比均最高,是挥发酸的主要成分.UASB出水pH基本保持在7.90左右,呈弱碱性的原因是进水有机负荷较低(陈学民等, 2002),产甲烷菌可将有机物分解形成的小分子VFA充分利用,过程中产生的HCO3-会使系统pH升高.由于降低了进水有机负荷,所以甲烷产率相比第Ⅰ阶段有所减少,但随着UASB的稳定,产率逐渐增加,最高达到0.05 m3·kg-1.

3.2 系统运行效能3.2.1 反应器运行效能随着系统的运行,UASB及膜出水COD均逐渐降低并趋于稳定(图 3a),膜出水COD平均为22.58 mg·L-1左右,达到GB18918-2002的一级A标准(GB 18918—2002).膜组件对COD的去除率在2.73%~16.03%之间,平均去除率为8.76%.膜组件对COD有一定去除效果不仅是因为膜本身的过滤作用,还由于膜表面附着形成的生物膜也会降解部分有机物(荆延龙等, 2017).另外,系统总COD去除率由开始连接膜组件时的92.22%逐渐升高,最高可达97.93%(平均为95.53%).王浩宇(2014)研究了一体式AnMBR在35 ℃条件下对模拟生活污水的处理效果(HRT为24 h),其COD总去除率可达到90.0%,其中,厌氧微生物和膜的去除分别占69.4%和20.6%.上述研究与本研究相比具有更长的HRT、更高的温度,但本研究COD去除效果较好,原因可能有以下几点:①反应器构型不同,本研究采用的厌氧反应器具有更大的高径比,因而反应区体积更大,且设有回流装置,进水中有机物能够在回流和厌氧产气的作用下充分地与微生物接触;②上述研究采用的是孔径为0.22 μm的PVDF膜,本研究中采用的是孔径为0.1 μm的陶瓷膜,除膜本身材质不同外,较小的膜孔径能够阻挡的颗粒物粒径范围更宽,能够增强处理效果;③实验过程中,反应器未做遮光处理,在厌氧反应器内壁及膜片表面长有绿色的藻,藻类生长代谢会消耗部分有机物接种污泥与试验进水

试验所用污泥取自哈尔滨某污水处理厂厌氧消化段,污泥初始MLSS为9.90 g·L-1,MLVSS为5.90 g·L-1,MLVSS/MLSS为0.59.试验进水为人工配制的模拟生活污水,UASB启动初期其组成成分及浓度为:葡萄糖1200 mg·L-1,乙酸钠600 mg·L-1,氯化铵157 mg·L-1,尿素33 mg·L-1,磷酸二氢钾88 mg·L-1,硫酸镁33 mg·L-1,无水氯化钙26 mg·L-1,碳酸氢钠867 mg·L-1,微量元素(姚晨, 2012)1.33 mL·L-1.UASB稳定运行及耦合膜组件运行阶段其配水成分除葡萄糖和乙酸钠分别变为400 mg·L-1和200 mg·L-1外,其余成分及浓度不变.其水质指标COD、NH3-N平均值分别为514.02 mg·L-1、43.00 mg·L-1,pH为6.50~8.01.  2.3 反应器运行条件  试验过程中,UASB温度控制在(30±2) ℃.反应器启动阶段,为使厌氧菌快速生长、缩短反应器启动时间,进水COD控制在1500 mg·L-1左右,HRT为18 h,无排泥.在运行第75 d,将HRT缩短为12 h.膜出水方式为连续出水,当TMP达到25 kPa时视为膜污染,需进行清洗.耦合膜组件运行后,对膜进行了两次反冲洗,一次人力清洗(使用毛刷去除表面污染物).  根据厌氧陶瓷膜生物反应器的运行状态将试验分为两个阶段:①UASB单独运行阶段;②UASB与膜组件耦合运行阶段.反应器启动初期,单独启动UASB,待反应器运行达到稳定阶段后(UASB运行第109 d),耦合膜组件.UASB单独运行又分为两个阶段:阶段Ⅰ(第0~60 d)为UASB的启动期,其COD去除率超过90%,认为UASB启动完成;阶段Ⅱ(第61~108 d)为UASB稳定运行阶段.  2.4 分析项目及检测方法  监测验进出水的常规水质指标:COD采用快速消解分光光度法(HJ 399-2007)测定,NH3-N采用纳氏试剂分光光度法(HJ 535-2009)测定,VFA采用气相色谱进行测定,pH采用德国WTW(pH/Oxi 340i)手提式多参数测试仪测定.沼气中甲烷的含量采用气相色谱法测定.混合液悬浮固体浓度(MLSS)及混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)采用重量法测定.TMP由联机电脑监测和记录.

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