低温条件下污泥静置沉降时间对城市生物沥浸污泥脱水性能的影响
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低温对活性污泥法的影响与低温下提高脱氮除磷效率对策摘要城镇污水处理常用活性污泥法,温度对处理效果有重要影响。
我国北方冬季污水处理厂进水温度一般低于10℃,影响污泥中微生物活性,对活性污泥法中污泥沉降、有机物去除、脱氮除磷性能均有影响。
国内外研究者提出了改善保温条件、调整工艺流程、引进耐寒菌株等诸多解决方案。
1低温对活性污泥法的影响1.1低温引起污泥膨胀低温下丝状菌大量繁殖,进而引发污泥膨胀,污泥絮体松散、质量变轻。
吴成强等对低温时一体式活性污泥反应器进行研究发现胞外分泌物比常温时高1.7倍[1],污泥难于压缩和沉淀。
污泥在低温下负电荷较少,亲水性增强,导致沉降性和脱水性变差[2]。
1.2低温影响有机物去除率研究表明绝大部分微生物活性与温度成正比,随温度降低,常温微生物脱离最适温度范围,部分微生物进入休眠状态,对有机物摄取能力下降,进而使降解效率下降。
但有部分研究表明[2,3,4],延长停留时间,低温下COD去除率仍可达到80%以上。
1.3低温影响脱氮效率低温条件下,硝化细菌和反硝化细菌活性降低,TN去除效率明显降低。
研究表明4℃消化作用和反硝化作用降至几乎为零[2,4]。
低温有利于水中溶解氧浓度的上升,不利于形成严格缺氧环境。
1.4低温影响除磷效率活性污泥法除磷原理依赖于聚磷菌的吸磷作用,并通过排泥最终去除。
研究表明聚磷菌的作用受温度影响较复杂,由15℃下降到10℃除磷效果急剧下降,温度下降到4℃时,除磷效率又恢复[3] 。
2低温下提高脱氮除磷效率对策2.1改善保温条件为污水处理设施增加顶棚、建在室内或半地下结构、提供热源等是可行的温度调节措施。
改善保温条件使活性污泥运行法运行温度提高,调节微生物种群组成,提高污泥活性,限制丝状菌大量繁殖,改善污泥沉降性能。
2.2生物强化生物强化是指定向培养耐低温的菌株用于活性污泥法处理。
主要是培养和驯化耐低温的硝化细菌和反硝化细菌,保证生物脱氮所需的菌种的生物量。
污泥低温水热处理过程中影响因素的研究叶泽鹏;宋宪强;周锡武【摘要】对市政污泥进行低温水热处理,针对不同反应温度130、160、190、220、250 ℃和不同反应停留时间15 min、30 min、1 h、1.5 h、2 h水热处理后污泥的脱水性能进行探究,通过测定污泥比阻、泥饼含水率和污泥体积指数来表征污泥的脱水性能,并确定了水热反应的最佳工艺参数.结果表明,反应停留时间与反应温度相比较,反应温度对水热污泥的脱水性能有着更大的影响,随着反应温度的上升,污泥脱水性能呈现先变差后逐渐变好的趋势.%The research was conducted by analyzing the sludge produced at 130 ℃, 160 ℃, 190 ℃, 220 ℃and250 ℃for 15 min, 30 min, 1 h, 1.5 h and 2 h by hydrothermal to investigate the effects of hydrothermal reaction temperature and duration on dewatering performance. The specific resistance to filtration (SRF), the sludge volume index and the moisture content of sludge cake were measured to examine the dewatering performance of sludge, and the optimum technological parameters was determined by the result. The research showed that the reaction temperatures had a larger effect on the dewatering performance of sludge than the duration. The dewatering performance was becoming worse first and then becoming better with the increase of the reaction temperature.【期刊名称】《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P15-19)【关键词】污泥;低温水热处理;脱水;影响因素【作者】叶泽鹏;宋宪强;周锡武【作者单位】佛山科学技术学院土木工程系,广东佛山528000;佛山科学技术学院空间信息与资源环境系,广东佛山528000;佛山科学技术学院土木工程系,广东佛山528000【正文语种】中文【中图分类】X703污泥是污水处理过程中的副产物,由于高含水率和难脱水的性质,其处理处置和利用问题一直是人们所关注的热点问题[1-3]。
第13卷第4期2019年4月Vol.13,No.4Apr.2019环境工程学报Chinese Journal ofEnvironmental Engineering E-mail:cjee@ (010)62941074曹秀芹,柳婷,江坤,等.低温热水解对污泥触变性及脱水性能的影响[J].环境工程学报,2019,13(4):977-983.CAO Xiuqin,LIU Ting,JIANG Kun,et al.Effect of low -temperature thermal hydrolysis on sludge thixotropy and dewaterability[J].Chinese Journal of Environmental Engineering,2019,13(4):977-983.低温热水解对污泥触变性及脱水性能的影响曹秀芹*,柳婷,江坤,仇付国,付昆明,刘建伟北京建筑大学环境与能源工程学院,城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室,北京100044第一作者:曹秀芹(1965—),女,硕士,教授。
研究方向:污泥及固体废弃物减量与资源化等。
E -mail :caoxiuqin@ *通信作者摘要污泥经过热水解预处理后,其流变和理化性质发生了不可逆的变化。
为实现后续污泥处理处置过程的最优化,分别采用触变动力学系数(K )和离心脱水泥饼的总固体含量(TS)作为污泥触变性及脱水性能的评价指标,系统研究低温热水解(60~90℃)对于污泥触变性及脱水性的影响。
结果表明,热水解48h 后,污泥的触变性增大,脱水性能提高,且热水解温度的升高与触变性的增大和脱水性能的提高呈对数关系。
污泥脱水性的提高与触变性的增强呈良好的线性关系,触变动力学系数有望成为比较污泥脱水性能的新工具,从流变学角度提出了评价污泥脱水性能的新方法。
关键词热水解;触变性;脱水性;污泥;温度热水解工艺是一种广泛使用的污泥处理工艺,常作为厌氧消化的前处理工艺来解除水解阶段对厌氧消化的制约,加快厌氧消化进程,提高能量回收率[1-3]。
低温对于生物处理效果影响的试验研究韩洪军、马文成哈尔滨工业大学市政环境工程学院(150090)E-mail:han1955@摘要:我国北方地区冬季时污水处理系统普遍存在处理效果差,处理水难以达标等问题。
本文通过模拟自然降温过程,针对温度降低所引起得活性污泥系统的吸附、降解和沉降性能的变化进行研究。
试验结果表明:与常温相比温度降低至5℃时活性污泥系统的COD去除率大幅度降低;温度降低对活性污泥初期吸附作用影响较大,温度越低越明显;低温时活性污泥的沉降性明显低于常温。
关键词:低温;活性污泥;吸附性能;沉降性能;冷适微生物1.引言(四号,宋体,加粗)我国北方地区冬季气候十分寒冷,冰冻期长达3~6个月之久,最低气温在-30℃以下,冬季的平均水温一般不超过10℃。
寒冷的气候条件导致了污水处理系统中微生物的数量和活性急剧下降,严重地影响了污水厂的生物处理效果【1】,【2】。
研究表明,当温度下降到10℃以下时,起主要降解作用的中温菌已经失去了降解有机物的能力,而冷适微生物由于世代时间较长,并且受自身生理特性和各种生态因子的抑制作用,在数量上不能达到一定的程度,从而导致了生物处理效果的降低【3】。
目前的工程中一般采用降低污泥负荷、增加污泥回流量、增长水力停留时间甚至对池体做升温或保温等措施,以保证污水厂在冬季时的正常运行,但这不仅会增加工程的投资和运行费用,还会带来污泥膨胀等一系列问题。
本文通过模拟自然降温过程,对低温条件下活性污泥有机物降解能力、吸附性能、沉降性能变化及其机理进行研究。
2.试验装置与方法2.1 试验装置本试验采用圆柱型有机玻璃反应器,内径14cm,高60cm,有效容积8.6L,放置于低温生化培养箱中,实验温度控制在5~15℃,水温由测温仪在线测定。
采用微孔曝气管布气,鼓风机供气,并由转子流量计控制气量,反应器中溶解氧的测定采用溶解氧仪在线测定。
实验装置见图1。
2.2 试验用水和污泥本实验用水一部分取自家属区的生活污水:COD Cr=230~350 mg/L,BOD=160~250 mg/L,pH=6.5~7.4;另一部分采用按BOD5:N:P=100:5:1的比例在自来水中投加啤酒、尿素和磷酸二氢钾而获得。
气温下降造成污水处理出问题怎么办作为污水处理行业来说,通常生化段是一个污水系统的核心,而生化段的核心为活性污泥,活性污泥中的微生物的活性决定了污水系统运行水平。
温度对于污水系统的运行影响是巨大的。
而在我国北方,冬季较为寒冷,很多地区最低气温可达-15℃以下,水温降低或过低会使得污水处理过程出现一系列困难或问题,包括物理与生物吸附能力下降,生物活性降低,沉淀不易,污泥膨胀等,导致污水处理量与出水水质很难保证与达标。
低温对于微生物活性的影响更为直接。
所以对于冬季污水处理系统运行,我们最关心的还是咱们生化系统里的微生物够不够“暖和”。
毕竟微生物是污水处理生化段的核心,它们的“冷暖”直接关系到生化系统的处理效果。
那么冬季污水厂究竟可能遇见哪些问题呢?首先来聊一聊最“娇气”的硝化细菌。
说它们娇气那可一点都不冤枉,因为它们在意的东西可太多了:说是好氧菌吧,在好氧池里谁都能跟它们抢溶解氧,必须要控制BOD 让异养菌没营养了才能好好繁殖;说是把氨氮当成能量来源吧,浓度太高了也受不了,毕竟当系统氨氮浓度高于80mg/L就能对硝化细菌的生长产生抑制作用;更何况他们世代周期那么长,如果污泥龄短一点,落脚没稳,搞不好就随着剩余污泥一点一点排出去了。
娇气且脆弱的它们,在低温冲击的情况下,最先出问题那也是挺正常的,毕竟它们最喜欢的温度还是25~35℃,温度在10℃以下它们就只有原来的一半活跃了,温度低到5℃以下的时候更严重了,它们就直接罢工不干了。
硝化反应基本停止,进水的氨氮就相当于在系统里逛了一圈,啥事没干就出去了。
那这系统出水的氨氮和总氮可不就得超标了嘛。
那这要怎么办呢?别急,微生物处理水这块咱毕竟还是专业的。
遇到冬季低温引起的硝化速率降低、出水氨氮超标的问题,想要解决无非就是让硝化菌像原来一样活跃起来。
这种情况可以从两方面入手,一方面是投加我司的倍活低温硝化菌种,这些菌种经过精挑细选,在低温情况下也能表现出良好的活力;另一方面可以用我司的生物菌酶系列产品,这些产品是我司生物增效技术应用的代表产品,它们可以在全面增加营养物质、屏蔽有毒物质等多个方面优化微生物的生存环境,给土著微生物重新注入活力。
环保与节能38 | 2019年3月2.2 低温条件降低了活性污泥的有机物去除率城市污水采用活性污泥方法进行处理时,温度会直接影响微生物的活性,大部分微生物的活性会随着温度的降低而降低,一些研究表明,当温度为4℃左右时大部分的微生物将会死亡或进入休眠期,当温度为15℃左右时与常温相比大部分微生物的活性将明显下降,而冬季北方城市的温度大多时候在0℃以下,大部分微生物直接休眠或死亡,因此低温将会影响有机物的去除效率,需要改进活性污泥处理污水工艺。
2.3 低温条件降低了活性污泥的脱氮效果在进行城市污水处理时脱氮通过硝化反应和反硝化反应完成,而北方城市冬季温度较低,低温条件会降低硝化菌的增长速率,硝化菌的污泥龄延长至15d 左右,导致污水处理系统内部的硝化菌和异氧菌存在巨大的泥龄差,造成硝化菌的流失,同样低温也将会对反硝化作用产生显著影响,研究表明当温度低于5℃时,反硝化反应几乎停止,这主要是因为溶解氧与温度成反比,当温度低时,活性污泥污水处理内部的溶解氧将会增加,而反硝化反应的进行需要缺氧环境,综上,北方冬季城市的低温条件降低了活性污泥的脱氮效果。
2.4 低温条件提高了活性污泥的除磷效果当前城市污水的活性污泥除磷主要是通过聚磷菌实现,该菌是一种好氧菌和嗜冷菌,处理温度较低时将会达到良好的效果,李思强等研究指出低温条件下磷的去除率可以达到80%,此外研究还指出,低温条件时兼氧厌氧聚磷菌起主要的除磷作用。
2.5 低温条件降低了活性污泥中的菌群数量微生物菌群的生长受到温度条件的影响,活性污泥中的大部分微生物为大肠杆菌、黄杆菌属、假单胞菌,这些微生物为嗜温菌,适宜的生长温度在26~35℃之间,而北方城市冬季温度低,将会降低微生物的新陈代谢,使其生理活动现象极弱,而污1 活性污泥处理工艺概述活性污泥法就是在城市污水处理过程中以活性污泥为主体,这是一种好氧生物处理方法,活性污泥法在处理废水时的工艺流程图见图1,主要包括曝气区(即曝气池)、二次沉淀区(实现污水和活性污泥的有效分离)、回流系统(改变回流比,维持污泥浓度)、剩余污泥排放系统(高效去除污水中的有机物)、曝气(供氧)系统。