SBR中混凝剂与微生物的协同除污效能

Posted 2023-01-13 工况

篇首语：青年是学习智慧的时期，中年是付诸实践的时期。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SBR中混凝剂与微生物的协同除污效能相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

现有的具有生物脱氮除磷功能的活性污泥法技术成熟、效果稳定，但对于一些小城市而言存在着“建得起、养不起"的问题。另外，由于我国城市污水中BOD值较低，采用生物除磷往往难以满足要求。基于上述情况，以向生物处理单元内投加混凝剂来强化去除污染物为代表的一系列污水处理技术受到了国内污水处理界的广泛关注。笔者通过向SBR反应器中投加含硅聚铝与含硅聚铁两种不同的混凝剂，分别考察其与微生物在污染物去除中的协同作用，并确定最佳混凝剂及其投量。
1 试验部分
1.1 原水水质试验用水为上海市同济西苑小区的生活污水，

1.2 分析项目及方法COD：重铬酸钾法；TP：钼锑抗分光光度法(过硫酸钾消解)；TKN：容量法；NH+4-N：蒸馏滴定法；NO-3-N：紫外分光光度法；DO：DO测定仪。
1.3 试验方法和条件混凝剂为含硅聚铝(Al2O3含量为11%)与含硅聚铁(Fe3+含量为10%)。试验选用3个SBR反应器(记作A、B、C)平行运行，每天运行4个周期，每个周期中曝气5h，混凝、沉淀和换水共1h，每次换水量为反应器总容积的60%。在曝气结束前30min分别向A、B反应器中加入含硅聚铝与含硅聚铁(其出水分别记作1#和3#工况出水)；反应器C按传统SBR法运行，其出水(记作5#工况出水)再分别用含硅聚铝与含硅聚铁进行混凝沉淀处理，分别得到2和4工况出水。在试验过程中水温维持在22～25℃，控制各反应器中的DO浓度>2mg/L、MLSS在3000mg/L左右。
2 结果与讨论在各个投药量下运行稳定后，连续10d测取数据，并取均值进行分析。
2.1 对COD的去除效果表2是不同工况时的COD去除情况。由表2可知，在曝气阶段或出水中加入混凝剂能提高对COD的去除率；1#与2#、3#与4#工况的COD去除率相差很小，说明在COD去除方面混凝剂与微生物的协同作用不明显。此外，从表2中也可看出，3#工况对COD的去除率始终高于1#工况，说明含硅聚铁去除COD的效果强于含硅聚铝；对两种混凝剂而言，达到最佳COD去除效果的投量均为30mg/L。

2.2 对TP的去除效果
由表3可知：①3#和4#工况对TP的去除率明显高于5#工况，说明投加含硅聚铁混凝剂对TP的去除有促进作用。另外，当投药量≤40mg/L时，3#工况对TP去除率高于4#工况，说明在该投药量范围内混凝剂与微生物对磷的去除有协同作用，并且在投药量为30mg/L时该协同作用最明显，而当投药量达到50mg/L时对磷去除的生物协同作用消失。②投加含硅聚铝可获得与投加含硅聚铁类似的结果，区别是协同作用只在30mg/L时出现。③含硅聚铁的除磷效果优于含硅聚铝。
2.3 对氮的去除效果试验表明，在不同投药量下各工况对TKN和NH+4-N的去除率差别很小，也就是说投加混凝剂并没有提高对TKN和NH+4-N的去除效果，混凝剂与微生物对TKN或NH+4-N的去除没有表现出协同作用。
2.4 对污染物去除差异的原因分析一般认为活性污泥法可以去除粒径在10-5～10μm之间的污染物颗粒，而污水中粒径<0.1μm的有机物实际上都是溶解性的，非溶解性组分(粒径>0.1μm)在活性污泥法中也可以被去除：先被微生物絮体捕获，然后再被微生物转化和分解。在曝气反应器中加入适量混凝剂，使其与微生物共同作用，大大增加了微生物捕获污染物颗粒的能力。同时，混凝剂中的铁、铝离子可与磷酸根形成不溶性沉淀，这些因素可以提高对COD和TP的去除效果。另外，混凝剂中的金属离子也有可能对微生物具有刺激作用，从而提高微生物对污染物的去除能力。在好氧生物处理过程中，对TKN和NH+4-N的去除率都很高(>90%)，加之氮的各种离子都很小，使得混凝剂吸附和网捕含氮污染颗粒的作用无法发挥，这是投加混凝剂对氮无明显去除效果的原因。
3 结论① 向SBR反应器中投加含硅聚铝和含硅聚铁混凝剂可提高对COD的去除效果，且在投量为30mg/L时去除效果达到最佳，但混凝剂与微生物没有明显的协同作用。对于一般生活污水而言，含硅聚铁对COD的去除效果好于含硅聚铝。② 向SBR反应器中投加含硅聚铁混凝剂可提高对TP的去除率，且当投量≤40mg/L时混凝剂与微生物表现出协同作用，并在投量为30mg/L时表现得最明显，对总磷的去除率可达76.2%；当投药量达到50mg/L后去除TP的生物协同作用消失。③ 向SBR反应器中投加含硅聚铝可提高对TP的去除率，但仅在投药量为30mg/L时有协同作用出现。在各个投药量和不同的投药方式下，含硅聚铁对TP去除的促进作用都好于含硅聚铝。④ 向SBR反应器中投加含硅聚铝和含硅聚铁对TKN和NH+4-N的去除无明显的促进作用，也不存在对氮去除的协同作用。