養(yǎng)殖污水處理設(shè)備養(yǎng)殖污水處理工藝

1　實(shí)驗(yàn)部分

　　1. 1　實(shí)驗(yàn)裝置

　　反應(yīng)器的長× 寬× 高= 550 mm × 102 mm × 255mm,超高35. 39 mm,有效容積12. 32 L。第1 格室(160 mm × 102 mm × 255 mm)的容積是2、3、4 和5格室(80 mm × 102 mm × 255 mm)的2 倍,能更有效的去處懸浮物,而第5 格室后加60°的傾角的沉降格室。

　　1. 2 實(shí)驗(yàn)用水及接種污泥

　　1. 2. 1 實(shí)驗(yàn)用水

　　實(shí)驗(yàn)所用進(jìn)水為人工配制的模擬畜禽養(yǎng)殖廢水,COD ∶ N = (10 ~ 25) ∶ 1,以葡萄糖為碳源,氯化銨Mg、K 以及Al、Co、Fe、Cu、Mo、Ni、Zn 等微量元素 以保證污泥的正常生長,本實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純。

　　1. 2. 2 接種污泥

　　ABR 各格室的接種污泥為UASB 反應(yīng)器的厭氧顆粒污泥,接種體積占ABR 各格室體積的1 /3 左右。該接種污泥呈橢圓球狀,表面光滑,表1 給出了其基本性質(zhì)。可見,這些厭氧顆粒污泥中位直徑為0. 89 mm,結(jié)構(gòu)較為密實(shí)。

　　1. 3 實(shí)驗(yàn)方法

　　對(duì)接種厭氧顆粒污泥后的ABR,采用逐步升高負(fù)荷的方式進(jìn)行啟動(dòng)。在啟動(dòng)過程中,固定停留時(shí)間為24 h,調(diào)節(jié)進(jìn)水堿度,反應(yīng)器溫度在20 ~ 35 ℃ 之間,當(dāng)出水COD 去除率達(dá)到60% 以上時(shí),再穩(wěn)定運(yùn)行5 ~ 7 d,確保出水中VFA 和pH 分別在0 ~ 0. 2 和6. 8 ~ 7. 5 之間,然后逐步提高有機(jī)負(fù)荷30% 左右,繼續(xù)上述啟動(dòng)過程;當(dāng)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷為5. 7,COD 去除率在80% 以上,即可認(rèn)為ABR 啟動(dòng)完成。

在上述啟動(dòng)過程,定期測定ABR 各格室和進(jìn)出水的相關(guān)指標(biāo)。COD 使用COD 快速測定儀進(jìn)行測定(CTL-12,華通,河北承德),VFA 采用氣相色譜法(SP3420A,北分瑞利)測定,DO 使用溶解氧電極進(jìn)行測定(DO-958-S,China)。

混合液懸浮固體濃度(MLSS)、揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)、污泥沉降比(SV)和污泥體積指數(shù)(SVI)參照標(biāo)準(zhǔn)方法測定。污泥的粒度使用激光粒度儀測定。

反應(yīng)器啟動(dòng)成功后,測定污泥微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性按照文獻(xiàn)中程序和方法進(jìn)行,主要包括:提取DNA、細(xì)菌16Sr PCR 擴(kuò)增、PCR 產(chǎn)物的變性梯度凝膠電泳(DGGE)分析、DGGE 圖譜中優(yōu)勢條帶的回收與測序以及序列片段分析等步驟。在ABR 操作條件的優(yōu)化過程中,采用單因子實(shí)驗(yàn)方法,通過比較不同的水力停留時(shí)間或溫度條件下ABR 的處理效果,獲得反應(yīng)器操作條件。

養(yǎng)殖污水處理設(shè)備養(yǎng)殖污水處理工藝

　　2　結(jié)果分析與討論

　　2. 1 ABR 的快速啟動(dòng)過程

　　2. 1. 1 有機(jī)污染物的去除效果

　　圖2 為ABR 啟動(dòng)過程中出水COD 及其去除率的變化曲線。如圖所示,ABR 啟動(dòng)過程可以分為5個(gè)階段,每個(gè)階段平均運(yùn)行時(shí)間為兩周左右。在第1 階段(1 ~ 13 d), ABR 進(jìn)水COD 控制在2 000mg·L - 1 ,對(duì)應(yīng)的有機(jī)負(fù)荷(OLR) 為2. 0 kg COD·(m3 ·d) - 1 ;起初,ABR 在常溫下運(yùn)行,出水COD在1 000 mg· L - 1 以上, 然后控制反應(yīng)器溫度在32 ℃ 左右, ABR 出水的COD 逐步下降到500mg·L - 1 以下,去除率zui終大于75% 。

在第2 階段(14 ~ 26 d) 中設(shè)定OLR 為2. 5 kg COD·( m3 ·d) - 1 ,ABR 進(jìn)水COD 控制在2 500 mg·L - 1 左右,其去除率在80% 左右,zui高時(shí)可達(dá)90% 以上。進(jìn)入第3 階段(27 ~ 44 d) ,ABR 進(jìn)水COD 控制在3 250 mg·L - 1 ,由于反應(yīng)器保溫設(shè)施運(yùn)行不穩(wěn)定,導(dǎo)致該階段ABR 的COD 去除率不穩(wěn)定;出水COD 在啟動(dòng)32 d 左右開始突然上升,相應(yīng)的COD 去除率甚至出現(xiàn)低于40% 的現(xiàn)象,盡管如此,ABR出水pH 保持在6. 7 ~ 7. 2 之間,VFA 低于3. 0 mmol·L - 1 ,表明反應(yīng)器并沒有發(fā)生酸化;這種現(xiàn)象一直持續(xù)到第4 階段(45 ~ 56 d) 結(jié)束,當(dāng)進(jìn)水COD 在4 400 mg·L - 1 時(shí),ABR 的COD 去除率仍然較低( < 60% ) 。

為了改善這種情況,在此階段后期對(duì)ABR 的保溫設(shè)施進(jìn)行維修,以確保反應(yīng)器的運(yùn)行溫度控制在32 ~ 35 ℃ ,在第5 階段(57 ~ 64 d) ,ABR 有機(jī)負(fù)荷設(shè)定為5. 7 kg COD·( m3 ·d) - 1 ,進(jìn)水COD 在5 700 mg·L - 1 ,反應(yīng)器的出水COD 逐步降低,COD 的去除率zui終穩(wěn)定在98% 左右,表明ABR 啟動(dòng)成功。

　　上述結(jié)果表明,采用接種成熟顆粒污泥的方法可以在保持高負(fù)荷處理能力的條件下成功啟動(dòng)ABR。徐金蘭等采用接種厭氧消化污泥的方法啟動(dòng)ABR,其容積負(fù)荷從0. 85 kg COD·(m3 ·d) - 1 提高到1. 50 kg COD·(m3 ·d) - 1 運(yùn)行了60 d 左右;李文昊(2010)采用顆粒活性炭加速啟動(dòng)厭氧消化污泥及接種下水道污泥混合物的方式啟動(dòng)ABR,其容積負(fù)荷達(dá)到8. 00 kg COD·(m3 ·d) - 1 、COD 去除率超過80% 運(yùn)行了70 d 的時(shí)間。可見,采用成熟顆粒污泥接種或者其他加速啟動(dòng)的方式均可縮短ABR 的啟動(dòng)時(shí)間。