污水处理行业迫切期望连续流式颗粒污泥技术的突破。
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”前言好氧颗粒污泥技术有望取代使用了100多年的传统活性污泥废水处理工艺。
这是因为好氧颗粒污泥可以为反应堆提供更高的生物量和更好的污泥沉降,还可以固定具有不同功能(好氧,好氧和厌氧)的生物种群,这可以使较小的反应堆处理更多的污水并去除更多的污染物。
根据最近的研究(kent等人,2018),世界上大多数好氧颗粒污泥的形成和应用都是通过顺序分批生物反应器实现的,包括荷兰行业中使用最广泛的nereda?技术。
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但是,与顺序批处理反应器中使用的间歇运行模式不同,污水处理厂,尤其是大型城市污水处理厂,大多以连续流模式运行。
这是因为连续流反应器的设计比间歇式反应器更简单,更易于控制和操作,并且与连续产生城市污水的性质相匹配。
相反,顺序批处理反应器需要使用调节罐或几个顺序批处理反应器交替运行以实现连续流入污水处理。
另一方面,顺序批处理反应器必须在相对较短的时间内(例如15%的水力停留时间)完成所有已处理废水的流入和流出,这极大地增加了泵和管道的运行和维护压力。
到目前为止,关于从零开始在连续流反应器中形成稳定的颗粒污泥的报道很少,也就是说,连续流好氧颗粒污泥技术尚未得到显着发展。
在这方面,弗吉尼亚理工大学的王志武教授团队开发了一种用于连续流好氧污泥颗粒化的塞流好氧颗粒化(pag)技术,并将其成功地应用于二级处理(图1)。
塞流反应器研究表明,污泥沉降速度的选择是好氧颗粒污泥形成的驱动力。
但是,即使将污泥沉降速度的选择性添加到传统的完全混合反应器中,也无法形成好氧颗粒污泥。
完全混合和顺序分批反应器之间的主要区别在于,后者有一个盛宴期和一个饥饿期,而前者则没有。
因此,盛宴期和饥饿期的交替很可能是形成污泥沉降速度的另一个必要条件。
基于此,在本研究中,将10个完全混合的反应器串联在一起,形成了近乎完美的活塞流反应器。
气动污泥回流方法用于实现从盛宴到饥饿的过渡和交替(图1a)。
沉降速度的选择力(vs)是通过位于活塞流反应器最末端的快速沉降槽实现的。
与传统的活性污泥法二次沉淀池使用的沉淀时间超过1小时不同,快速沉淀池的沉淀时间仅为5分钟。
在此期间,只能将沉降速度足够快的污泥保留在反应器中。
活塞流反应器在美国弗吉尼亚州森特维尔的uosa市政废水处理厂进行了试点。
主要污水(pe)的水质如表1所示。
反应器的接种物是uosa曝气池中的活性污泥。
好氧颗粒污泥的形成和稳定运行90天后,好氧颗粒污泥在pag反应器中成功形成并稳定(图2a),两者之间存在显着差异接种的传统活性污泥的外观(图2b)。
如表2所示,连续流好氧颗粒污泥的直径(d50)的50%大于34mm,而传统活性污泥的d50仅为03mm。
另外,污泥的沉降性能得到显着改善。
如图3所示,pag反应器中的污泥沉降性能(svi)在运行的前90天中逐渐提高,并在90天后达到稳定状态。
如表2所示,好氧颗粒污泥在稳态下的5分钟和30分钟svi显着低于传统活性污泥,其比例接近1,这也是好颗粒污泥良好的重要标志。
污泥沉降性能。
污染物去除性能在污染物去除方面,将连续流颗粒污泥反应器和uosa废水处理厂活性污泥反应器与cod和氨氮进行了比较。
删除。
如表2所示,连续流颗粒污泥反应器的总cod去除量与uosa活性污泥反应器的相似,而溶解cod的去除率(616%)低于活性污泥反应器的(809%)。
这可能是由于传统活性污泥的比表面积较大,这使其对溶解的cod具有更好的吸附能力。
连续流颗粒污泥反应器与传统的活性污泥反应器对氨氮的去除效果相似,去除率可达99%以上。
前景塞流反应器(pag)可以实现好氧污泥颗粒化的连续流,并具有工艺流程简单,易于控制和操作等优点。
pag工艺对污泥沉降的水力选择率是传统活性污泥沉淀池的10倍。
换句话说,pag工艺沉淀池仅占传统工艺的十分之一。
另外,可以使用水力旋流器(水力旋流器)和斜板(管)沉淀池以及其他小面积廉价的设备来选择污泥沉淀率。
因此,传统的市政污水处理厂仅需对现有设施进行简单改造即可实现连续流好氧颗粒污泥工艺,大大降低了改造成本,为其在市政污水处理中的广泛推广和应用提供了坚实的基础。
基础。
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