王磊 王云

（1合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系，安徽 合肥 230601）（2污水凈化與生態(tài)修復(fù)材料安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230088）（3安徽省環(huán)境污染防治與生態(tài)修復(fù)協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 合肥 230601）

活性污泥法對生活污水中AOX的去除效果及改進(jìn)建議

王磊1，2，3王云1

（1合肥學(xué)院生物與環(huán)境工程系，安徽 合肥 230601）（2污水凈化與生態(tài)修復(fù)材料安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230088）（3安徽省環(huán)境污染防治與生態(tài)修復(fù)協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 合肥 230601）

通過實(shí)驗(yàn)對完全混合活性污泥法處理生活污水中COD、AOX去除率進(jìn)行分析，結(jié)果完全混合活性污泥法在生活污水處理中最佳曝氣時(shí)間為5h，在2500mg·L-1濃度時(shí)，COD、AOX去除率達(dá)到最高值；進(jìn)水量的濃度在200～400mg·L-1濃度范圍時(shí)，COD及AOX去除率呈穩(wěn)定上升趨勢，證實(shí)完全混合式活性污泥法擁有較強(qiáng)耐沖擊能力，對高濃度生活污水處理比較適宜。

完全混合活性污泥法；生活污水；COD；AOX

隨國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市規(guī)模擴(kuò)大，城市內(nèi)水資源日趨緊張。我國城市每年生活污水排放量超過1000億噸，但污水的處理率還不到50%，生活污水很多沒有經(jīng)過處理就被直接排放，水體被嚴(yán)重污染，尤其是有機(jī)鹵代物（AOX）有嚴(yán)重致癌、致畸作用，對人體健康有嚴(yán)重危害[1]。當(dāng)前我國超過90%城市的水體被破壞，水體面臨嚴(yán)峻污染問題。污水處理為環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的一個(gè)重要組成部分。完全混合活性污泥法是對活性污泥法的一種改進(jìn)，擁有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷的能力，在此工藝下，污泥可以自動(dòng)回流，工藝流程簡潔，污水處理效果好。

1 材料及方法

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

完全混合式曝氣沉淀池為實(shí)驗(yàn)裝置中的核心裝置。通過高位水箱完成進(jìn)水，進(jìn)水之后，進(jìn)水同回流污泥會(huì)在反應(yīng)池中進(jìn)行完全充分混合，隨后反應(yīng)液流入到出水池中，添加擋板的作用是要通過擋板將反應(yīng)池分為曝氣池及二沉池這兩部分，具體的實(shí)驗(yàn)流程圖如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)流程圖

1.2 污水配置

實(shí)驗(yàn)中的污水來自城市污水池，主要污水來源為居民生活污水。

1.3 活性污泥

1.3.1 接種污泥

取XX市污水處理廠中的二沉池內(nèi)的回流污泥當(dāng)作是實(shí)驗(yàn)過程中的接種污泥。

1.3.2 污泥馴化培養(yǎng)

污泥取回后放入到進(jìn)行活性培養(yǎng)的專門裝置內(nèi)，對裝置連續(xù)曝氣，并加入人工配置營養(yǎng)液（由硫酸銨、氯化物、葡萄糖等按照一定比例進(jìn)行配置）中進(jìn)行連續(xù)5天的培養(yǎng)，隨后逐漸增加居民生活污水濃度，生活污水濃度每次都小幅度進(jìn)行提升，每次濃度提升后增加曝氣量，對上層上清液定期進(jìn)行排除。污泥在經(jīng)過15天左右馴化培養(yǎng)之后，混合液污泥的濃度在基本達(dá)到2000mg·L-1，而污泥沉降比位于30%左右的時(shí)候，證明污泥的馴化培養(yǎng)已經(jīng)基本完成[2]。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 COD及AOX去除

按照400mg·L-1濃度對原水COD、AOX進(jìn)行配置，配置后對裝置進(jìn)行運(yùn)行，裝置運(yùn)行后將污泥濃度控制在2300mg·L-1，曝氣量50L·h-1，裝置達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之后，進(jìn)行計(jì)時(shí)，取原水100mL對原水中COD、AOX含量進(jìn)行測定；隨后每間隔1個(gè)小時(shí)，在出水口取100mL水樣，并通過水樣測定出水COD、AOX含量，連續(xù)運(yùn)行7小時(shí)之后，運(yùn)行停止，并對裝置進(jìn)行清洗。

2.2 污泥濃度對污水處理效果的影響

按照400mg·L-1左右濃度對原水COD、AOX進(jìn)行配置，空氣曝氣量50L·h-1，曝氣的時(shí)間定為6小時(shí)，分別從污泥培養(yǎng)池中取出一定量活性污泥放入到反應(yīng)池中，將反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度變?yōu)?000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、6000mg·L-1，對不同污泥濃度下的COD及AOX去除率進(jìn)行分析，測定完畢后，對裝置進(jìn)行清洗。

2.3 進(jìn)水量對污水處理效果的影響

按照200～400mg·L-1濃度范圍配置8組不同濃度原水，空氣曝氣量50L·h-1，曝氣的時(shí)間定為6小時(shí)，裝置運(yùn)行后將污泥濃度控制在2300mg·L-1，對裝置進(jìn)水、出水COD、AOX含量進(jìn)行測定，計(jì)算COD及AOX去除率，測定完畢后，對裝置進(jìn)行清洗。

3 結(jié)果與討論

3.1 最佳曝氣時(shí)間的確定

實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)水PH7.1，溫度25.3℃，進(jìn)水流量0.5mL·s-1，進(jìn)水COD量為435 mg·L-1，，進(jìn)水AOX量為420 mg·L-1，通過連續(xù)曝氣對最佳曝氣時(shí)間進(jìn)行選定，并對出水COD及AOX進(jìn)行測定，計(jì)算各自去除率。具體如表1所示。

表1 不同曝氣量下的COD、AOX去除率

從表格中計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，第一小時(shí)，污水內(nèi)COD及AOX去除率是最快的，都在55%以上，因?yàn)槲勰喽荚谄貧馇耙恍r(shí)內(nèi)內(nèi)進(jìn)行吸附，吸附過程中，細(xì)菌利用分泌粘液將有機(jī)物、鹵化物都吸附于活性污泥之上，因此污水中COD及AOX降幅達(dá)到最大值；連續(xù)曝氣，活性污泥吸附逐漸穩(wěn)定，污染物處于氧化分解階段，COD及AOX去除的速率逐漸降低。當(dāng)曝氣時(shí)間為5小時(shí)時(shí)，COD及AOX去除率分別為86.1%及86.6%；綜合經(jīng)濟(jì)效益及去除效率考慮，5小時(shí)活性污泥法最佳的曝氣時(shí)間。

3.2 污泥濃度對污水處理效果的影響

實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)水PH7.1，溫度25.3℃，進(jìn)水流量0.5mL·s-1，進(jìn)水COD量為435 mg·L-1，，進(jìn)水AOX量為420 mg·L-1，實(shí)驗(yàn)中按照逐漸增加污泥濃度后，對不同污泥濃度下的COD、AOX去除率進(jìn)行計(jì)算，可得到如圖2所示結(jié)果。

表2 不同污泥濃度下的COD、AOX去除率

圖2 不同污泥濃度下的COD、AOX去除率

從圖2中可以看出，隨污泥濃度增加，COD、AOX去除率逐漸增加，但是在2500mg·L-1濃度時(shí)，COD、AOX去除率達(dá)到最高值，污泥濃度超過此值后，COD、AOX去除率反而出現(xiàn)下降，這主要是因?yàn)槲勰鄵碛休^高濃度時(shí)，沉淀上清液中存在更多絮狀物質(zhì)，活性污泥氧化分解的速度也逐漸加快，使得活性污泥中有機(jī)底物的濃度出現(xiàn)了降低。且污泥內(nèi)環(huán)境適宜絲狀菌生長，絲狀菌同基質(zhì)競爭，過度繁殖，對出水水質(zhì)造成了影響，活性污泥的沉降性差，因此COD、AOX去除率出現(xiàn)了降低[3]。

3.3 進(jìn)水量對污水處理效果的影響

實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)水PH7.1，溫度25.3℃，進(jìn)水流量0.5mL·s-1，進(jìn)水COD、AOX量為不定值，范圍在200～400mg·L-1，曝氣時(shí)間5h，對不同進(jìn)水量下，出水COD及AOX進(jìn)行測定，計(jì)算各自去除率。具體如圖3所示。

表3 不同進(jìn)水量下的COD、AOX去除率

圖3 不同進(jìn)水量下的COD、AOX去除率

從圖3中可以看出當(dāng)進(jìn)水量的濃度在200～400mg·L-1濃度范圍時(shí)，COD及AOX去除率都保持在80%以上，COD去除率略高于AOX去除率，COD及AOX去除率均呈穩(wěn)定上升趨勢。這應(yīng)該同生活污水同回流污泥在反應(yīng)池同其他混合液混合，污泥中有機(jī)濃度混合下濃度稀釋降低，完全混合式活性污泥法擁有較強(qiáng)耐沖擊能力，對高濃度生活污水處理比較適宜[4]。

4 結(jié)語

（1）對于生活污水處理，完全混合式活性污泥法最佳曝氣時(shí)間應(yīng)定為5小時(shí)，這樣更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

（2）隨活性污泥污泥濃度增加，出水COD、AOX含量降低，COD及AOX去除率增加，但在2500mg·L-1濃度時(shí)，COD、AOX去除率達(dá)到最高值，超過此污泥濃度，COD及AOX去除率會(huì)有所降低。

（3）進(jìn)水量的濃度在200～400mg·L-1濃度范圍時(shí)，COD及AOX去除率都在80%以上，隨進(jìn)水量增加，COD及AOX去除率沒有出現(xiàn)下降趨勢，保持穩(wěn)定上升趨勢，證實(shí)完全混合式活性污泥法擁有較強(qiáng)耐沖擊能力，對高濃度生活污水處理比較適宜。

[1]萬樹興,李繼容,杜甫義,等.鐵氧體對活性污泥法處理農(nóng)村生活污水中氨氮的影響[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào),2015,33(6):499-503.

[2]馬培,李剛,王偉,等.生活污水-活性污泥聯(lián)合法去除酸性礦山廢水中鉛的初步研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015(19):220-222.

[3]官慶果,吳繼雄.淺談好氧活性污泥法在污水治理中的應(yīng)用[J].引文版:工程技術(shù),2016(6):19-19.

[4]趙雅舟.污水處理中活性污泥法的應(yīng)用原理及影響因素[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2016(9):.

項(xiàng)目號

2015年度合肥學(xué)院科研發(fā)展基金項(xiàng)目（15KY02ZR）

安徽高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2016A877）

合肥學(xué)院科研發(fā)展基金自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（16ZR03ZDB）

安徽省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（16030801119）