竹炭固定床-聚氨酯流化床一体化反应器处理生活污水.pdf

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1、第31卷第6期环境化学Vo1．31，No．62012笠6月ENVIRONMENTALCHEMISTRYJune2012竹炭固定床．聚氨酯流化床一体化反应器处理生活污水刘新梁怀亮卜小华孙晓敏高彩凤叶天然(1．南京林业大学，南京，210037；2．南京苏宁建设监理有限公司，南京，210037)摘要为解决剩余污泥问题，研制了产泥率少的片状竹炭固定床一聚氨酯切块流化床一体化反应器，在保证流化床高浓度微生物的同时，维持竹炭固定床的好氧，兼性厌氧，以实现污泥的原位分解．试验采用南京林业大学紫湖溪生活污水，COD为14O一170mg·L～，TP为1—2mg·L～，TN为35—45mg·L～，氨氮25—30m

2、g"L～，ss为35—40mg·L一．反应器在第30d启动成功．稳定的运行结果显示，水力停留时间为10h时，反应器对有机物的去除效果较好，出水中COD、TN、TP、氨氮的浓度分别为19mg·L～、7rag·L～、0．47mg·L～、4．5mg·L～，去除率达到87％、76％、72％、84％，出水中各指标均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B排放标准．经竹炭固定床处理的出水ss浓度很低，长期维持在14mg·L左右，二沉池出水中的ss平均浓度为12．7mg·L～，整个反应器对二沉池依赖性较小．关键词竹炭，流化床，一体化反应器，剩余污泥，氮，磷．污泥处理处置费用

3、较高，约占整个工艺运行成本的40％—60％_lJ．随着中小城市，农村生活污水处理率的提高，产生的污泥也越来越增多，由于剩余污泥的处理与处置成本高，工艺复杂，难以被中小型污水处理厂所采用j，开发污泥减量化新工艺是解决污泥问题的有效途径．针对这一现状，研制了产泥量少，以片状竹炭为固定床载体，以聚氨酯切块为流化床载体的新型固定床．流化床一体化反应器，片状竹炭固定床具有的好氧一兼氧-厌氧环境可以有效分解污水中的有机物，对固体悬浮物(ss)有很强的截留作用，同时还可以实现污泥的原位减量；聚氨酯流化床具有比表面积大，传质效果良好，抗冲击负荷能力强，微生物活性强，占地面积小等优势．本研究主要就该反应器在常温

4、条件下，在稳定运行期间，对生活污水的有机物，脱氮除磷性能及Ss去除I生能进行了试验研究．1试验部分1．1装置和工艺条件反应器如图1所示，为有机玻璃长方体结构，内径长×宽×高为1m×0．3m×0．3m，其中固定床长0．35m，有效容积为0．0315m。．固定填料为竹炭，产自浙江安吉，经1100oC高温炭化，比表面积为450m2og～，孔隙率分布为：0—20m，15％；20—50m，62％；50—100m，23％．填充率为80％．污泥层与片炭结合构造如图1所示，片状竹炭为类瓦片结构，带有内凹槽，长×宽约为3cm×3cm．流化床长0．35m，有效容积同为0．0315m，填料为2mm正方体聚氨酯切块，

5、密度1．003g·cm～，填充率为38％，底部设两个曝气头；二沉池长30cm．污水经蠕动泵打人固定床底部，经处理后由上部溢流进流化床，经过流化床处理后由上部溢流出，进入二沉池．流水依次流经竹炭固定床．流化床，经过好氧．厌氧一兼氧．好氧的环境．主要的工艺条件为：进水流量2L·h～，水力停留时间(HRT)为10h，水温18℃_27℃，流化床曝气量为35L·h～．设4个取样点，如图中标号1、2、3、4所示．1．2生活污水水质情况及反应器的接种污泥试验用生活污水取自南林大紫湖溪，COD为140一l70mol·L～，TN35__45mol·L～，TP1．8—2011年8月1日收稿．$江苏省科技厅项目(B

6、E2011839)、PAPD资助}通讯联系人，Tel：135125021066期刘新等：竹炭固定床-聚氨酯流化床一体化反应器处理生活污水8752．4mol·L～，氨氮25_30tool-L～．片状竹炭上的接种污泥取自紫湖溪底泥，间歇曝气14d培养后使用，聚氨酯切块用紫湖溪污水加体积比1／1000的HI-DEM菌液曝气浸泡14d，接种微生物备用．固定床流化床沉淀污泥片状竹炭图1反应装置与片状竹炭示意图Fig．1Schematicdiagramofthereactorsystem1．3反应器运行的监测指标及方法COD、TP、TN、NH，一N、SS按《水和废水监测分析方法》标准测定，氧化还原电位(O

7、RP)、pH采用SHKY型pH测定仪测定，连续监测取样口1、2、3的ORP和pH值．1．4反应器的启动在反应器的启动阶段，先后采用了闷曝和连续进水的污泥驯化方法，闷曝时间为7d，在第7d经镜检观察到固定床的片状竹炭上的生物膜和流化床载体上的生物膜上已出现了大量的菌胶团，以及较高等的微型动物，如轮虫等．在启动的第8d开始为期45d的连续进水污泥驯化，在污泥驯化结束时，反应器对COD和氨氮的去除率已分