药剂法控制丝状菌污泥膨胀的试验研究

论文摘要

丝状菌污泥膨胀是活性污泥法中一直困扰人们的难题。药剂法是一种有效的污泥膨胀控制技术。采用药剂法可使污泥膨胀在短时间内得到控制,这就为查明污泥膨胀的原因赢得了时间。在污泥膨胀得到迅速控制及膨胀原因查明后,再通过采取调控微生物生长环境的措施,创造不利于丝状菌生长的环境,可避免膨胀再次发生,从而保证污水处理厂的正常运行。药剂法能迅速控制污泥膨胀对于污水厂的运行管理具有较大的实用价值。本试验以啤酒废水和人工合成污水作为处理对象,利用能够灵活准确控制试验条件的间歇式反应器（SBR）分别进行投加混凝剂（PAC和氯化铁）、增重剂（滑石粉和硅藻土）、氧化剂（氯气和臭氧）三种药剂来进行控制丝状菌污泥膨胀的研究。投加混凝剂可改善由于丝状菌过度生长而引起的结构松散现象,会形成较大、结实的絮体,从而使污泥沉降性能得到改善。在试验中,投加氯化铁时,对于啤酒废水和合成污水污泥膨胀,最佳投加量皆宜控制在90mg/L左右;投加PAC时,对于啤酒废水中的污泥膨胀,最佳投加量宜控制在90 mg/L左右,对于合成污水污泥膨胀,最佳投加量皆宜控制在75mg/L左右。投加混凝剂后,由于其混凝沉淀作用,出水CODCr和总磷值比投加混凝剂之前要低,而出水氨氮变化不大。投加增重剂可增加污泥比重,加固絮体的结构,可使污泥沉降性能迅速得到改善。投加增重剂方法来控制污泥膨胀时,对于啤酒废水和合成污水中的污泥膨胀:当采用多次连续等量方式投加滑石粉时,投加量分别宜控制在1200mg/L、1100mg/L左右,皆经过三个周期的运行,即可使污泥膨胀得到控制。当采用一次性大量投加滑石粉方式时,投加量分别宜控制在3300mg/L和3000mg/L左右,皆经过一个周期的运行,即可使污泥膨胀得到控制。采用多次连续等量方式投加硅藻土时,投加量分别宜控制在900mg/L和1000mg/L左右,皆经过四个周期的运行,即可使污泥膨胀得到控制。采用一次性大量投加方式投加硅藻土时,投加量皆宜控制在3600mg/L左右,经过一个周期的运行,即可使污泥膨胀得到控制。两种不同投加方式相比,一次性投加方式具有效果好、历时短等优点,因此,当采用增重剂来控制污泥膨胀时,建议采用一次性大量投加方式。对于啤酒废水和合成污水中的丝状菌污泥膨胀:采用滑石粉与PAC复配投加方式来控制时,滑石粉、PAC投加量分别宜控制在3000 mg/L和60mg/L、2700 mg/L和45mg/L左右;采用滑石粉与氯化铁复配投加方式来控制时,滑石粉、氯化铁投加量分别宜控制在3000mg/L和50mg/L、2700 mg/L和50mg/L左右;采用滑石粉与PAM复配投加方式来控制时,滑石粉、PAM投加量分别宜控制在3000mg/L和3mg/L、2700mg/L和3mg/L左右;采用硅藻土与PAC复配投加方式来控制时,两种废水的硅藻土、PAC投加量皆宜控制在3200mg/L和45mg/L左右;采用硅藻土与氯化铁复配投加方式来控制时,硅藻土、氯化铁投加量分别宜控制在3200mg/L和70mg/L、3200mg/L和50mg/L左右;采用硅藻土与PAM复配投加方式来控制时,硅藻土、PAM投加量皆宜控制在3200mg/L和3mg/L左右。投加氧化剂能杀死过度繁殖的丝状菌,从而使污泥膨胀得到控制,但如果投加过量,也会对菌胶团造成很大程度的损害。因此,在将其应用于实践之前必须确定出最佳投加量。当投加的氧化剂能杀死从污泥絮团中伸展出来的丝状菌体,又不会对菌胶团造成显著伤害时,这时的投加量是最有效的。投加氯气时,对于啤酒废水和合成污水中的污泥膨胀,Cl2最佳投加量分别为25mg/L、30mg/L,经过7个周期的运行,污泥膨胀皆可得到控制。投加臭氧时,对于啤酒废水和合成污水中的污泥膨胀,臭氧最佳投加量皆为8mg/L,经过7个周期的运行,污泥膨胀可得到控制。在确定的最佳投加量范围内,并未对出水水质造成显著性影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 活性污泥法概述
• 1.2 活性污泥膨胀的类型
• 1.3 丝状菌与污泥絮体结构的关系
• 1.3.1 丝状微生物的分类
• 1.3.2 丝状菌在活性污泥中的主要作用
• 1.3.3 丝状菌与菌胶团细菌理化性质比较
• 1.3.4 丝状菌与污泥絮体结构的关系
• 1.4 污泥膨胀的原因
• 1.5 丝状菌性污泥膨胀的控制理论
• 1.5.1 活性污泥膨胀的假说
• 1.5.2 统一的污泥丝状菌膨胀理论
• 1.6 目前丝状菌性污泥膨胀的控制方法
• 1.6.1 投加药剂法
• 1.6.2 环境调控和代谢机制控制法
• 第2章 课题的意义及其主要研究内容
• 2.1 本课题的提出及其研究意义
• 2.2 试验仪器与分析项目
• 2.3 试验研究主要内容
• 第3章 试验材料与研究方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 试验原水水质
• 3.1.2 试验药剂
• 3.2 试验装置
• 3.3 试验条件与运行控制
• 3.4 活性污泥性状的观测
• 3.4.1 活性污泥的沉降性
• 3.4.2 镜检
• 3.5 本章小结
• 第4章 活性污泥的培养驯化及丝状菌的培养
• 4.1 活性污泥的培养驯化
• 4.1.1 试验装置及试验运行条件
• 4.1.2 试验结果
• 4.2 丝状菌的培养
• 4.2.1 试验装置
• 4.2.2 试验过程
• 4.2.3 试验结果
• 4.3 本章小结
• 第5章 混凝剂应用于控制丝状菌污泥膨胀的试验研究
• 5.1 试验方法
• 5.2 试验药剂
• 5.3 三氯化铁应用于控制污泥膨胀
• 5.3.1 三氯化铁控制啤酒废水污泥膨胀
• 5.3.2 三氯化铁控制合成污水污泥膨胀
• 5.4 PAC应用于控制污泥膨胀
• 5.4.1 PAC控制啤酒废水污泥膨胀
• 5.4.2 PAC控制合成污水污泥膨胀
• 5.5 混凝剂的作用机理
• 5.6 本章小结
• 第6章 增重剂应用于控制丝状菌污泥膨胀的试验研究
• 6.1 试验方法
• 6.2 试验药剂
• 6.3 滑石粉应用于控制污泥膨胀
• 6.3.1 滑石粉控制啤酒废水污泥膨胀
• 6.3.2 滑石粉控制合成污水污泥膨胀
• 6.4 硅藻土应用于控制污泥膨胀
• 6.4.1 硅藻土控制啤酒废水污泥膨胀
• 6.4.2 硅藻土控制合成污水污泥膨胀
• 6.5 本章小结
• 第7章 混凝剂与增重剂复配应用于控制污泥膨胀的试验研究
• 7.1 试验方法
• 7.2 试验药剂
• 7.3 增重剂与混凝剂复配应用于啤酒废水污泥膨胀的研究
• 7.3.1 滑石粉与混凝剂复配的试验结果与分析
• 7.3.2 硅藻土与混凝剂复配的试验结果与分析
• 7.4 增重剂与混凝剂复配应用于合成污水污泥膨胀的研究
• 7.4.1 滑石粉与混凝剂复配的试验结果与分析
• 7.4.2 硅藻土与混凝剂复配的试验结果与分析
• 7.5 结论
• 第8章 化学氧化剂应用于控制污泥膨胀的试验研究
• 8.1 试验药剂
• 8.2 试验方法
• 8.3 氯气氧化试验研究
• 8.3.1 氯气应用于控制啤酒废水污泥膨胀
• 8.3.2 氯气应用于控制合成污水丝状菌污泥膨胀
• 2后,SVI及COD_Cr去除的变化情况'>8.3.3 污泥膨胀得到控制停止投加Cl₂后,SVI及COD_Cr去除的变化情况
• 8.4 臭氧氧化试验研究
• 8.4.1 臭氧应用于控制啤酒废水污泥膨胀的试验研究
• 8.4.2 臭氧应用于控制合成污水污泥膨胀的试验研究
• Cr去除的变化情况'>8.4.3 污泥膨胀得到控制停止投加臭氧后,SVI及COD_Cr去除的变化情况
• 8.5 本章小结
• 第9章 结论及建议
• 9.1 结论
• 9.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文
• 致谢