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随着我国污水水量的增长,剩余污泥作为污水处理的副产物,其数量也日益增多。剩余污泥的减量处理具有降低二次污染、减轻污泥后续处置压力等重要意义,因此剩余污泥减量化技术的研究成为研究热点。本文对OSA工艺进行改造,创新设计了旁路微氧污泥减量装置,并增设一条污泥回流回路,产生新的污泥减量工艺。本文对新工艺中微氧污泥回流后在曝气池内的转化过程进行试验研究,主要结论如下:
(1)新工艺完成污泥回流完成后,曝气池内COD、MLSS和MLVSS都有大幅增加。另外,随着培养期延长,微氧池内COD趋于平衡,但加剧了细胞内源呼吸的程度,促进了细菌的衰减,降低了回流后曝气池中的污泥浓度。因此回流后COD增幅变化很小,但污泥浓度增幅逐渐减小。
(2)污泥回流后,新工艺4套装置的DO值都发生骤降。其中第4号装置降幅最大,降至0.07 mg/L,表明回流后污泥好氧速率随停留时间的延长而增大。好氧速率在微氧—好氧环境中的变化表明新陈代谢解偶联现象的存在。
(3)污泥回流后第3h,随着水力停留时间延长,新工艺4套曝气池内COD、MLSS和MLVSS都依次减少。微氧污泥处于“饥饿”状态的时间越长,细菌衰减程度越剧烈,对细胞内源物质的消耗越大,而回到营养物质充足环境后去除污染物的能力越强,因此污泥回流后曝气池内污泥浓度减少,COD去除的越多。
(4)污泥回流后第3h至第4h,新工艺4套装置曝气池内COD、MLSS和MLVSS都逐渐上升,第4h升到新的峰值,形成回流后的二次增长。推测第3h左右可能为兼性细菌的主要溶胞时间点。
(5)在相同有机负荷下,新工艺的COD去除率高于传统CAS工艺。但随着水力停留时间从3d延长至11d,从93.6%降至89.25%,优势减弱。因此微氧池内污泥水力停留时间不能无限制的延长。
(6)新工艺表观污泥产率低于CAS工艺。当水力停留时间由3d延长至11d,新工艺污泥产率由0.3646 g MLSS/g COD下降至0.3028 g MLSS/g COD,污泥减量率由50.14%升高到58.59%。另外,ΔORP随着微氧污泥水力停留时间延长而增大,4号装置最大达到482mv。ΔORP值增大表明解偶联现象的剧烈程度加深,致使能量溅溢而导致污泥产率降低。
(7)对比CAS工艺,新工艺污泥SVI值有明显的改善,且SVI随着水力停留时间的增加而降低。新工艺可有效改善污泥的沉降性能,抑制污泥膨胀。
(8)新工艺污泥MLVSS/MLSS值高于传统CAS工艺,4套装置数值都处于0.7至0.75之间,污泥活性良好。但随着微氧池内污泥水力停留时间的延长,MLVSS/MLSS呈下降趋势。
(9)综合考虑新工艺COD去除率、污泥产率和污泥性能等方面后,微氧池内污泥最佳污泥水力停留时间为3d。