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| 低溫條件下污水處理運行研究 |
| 發布者：成都優普環保設備工程有限公司 發布時間：2018/10/26 點擊次數：3630 |
摘要：低溫是造成寒冷地區冬季生活污水生化處理效果差的主要原因。當溫度降低至4℃左右時，活性污泥中大多數微生物的生長活性受到抑制，只有少數的耐冷微生物可以存活下來并保持一定的活性。本課題組以往的研究結果證明：在我國北方地區，完全可以分高到在低溫下高效降解污水中有機物的耐冷細菌。通過投加對冷菌可使污水的去除效率大大提高。但由于投加的耐冷菌的流失等原因，必須隔一定時間再次授菌，既費時費力，又增加投資。 關鍵詞：低溫污水處理；耐冷菌；生物腹；溶解氧 中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號1007－0370（2013）11－0112－03
概述 冬天的寒冷是造成廢水的生物處理效果不佳的主要原因。當溫度降低至約4℃時，大部分活性污泥中微生物的活性受抑制，細菌停止生長，只有少數耐寒微生物可以生存，并具有一定的活性。經研究測試，在中國北方，完全處在低溫條件下，可以利用耐寒菌有效地降解有機廢物。如果添加耐冷微生物廢水去除效率可大大提高。然而，由于投加的少量耐冷菌損失和其他原因，必須等待一定的時間，再次投加細菌，這既增大了運行成本又繁瑣費力。 中國北方冬季氣候寒冷，冰凍時間3個月至6個月，而北緯41度以北的北部邊境地區，最低氣溫一般在零下三十度以下。惡劣的氣候條件極為不利于微生物浄化污水。
1 低溫污水處理情況 在上世紀70年代后期，我國已經對活性污泥低溫性能開展了詳細研究。結果表明，在冬季氣溫低，廢水生物處理的有效性降低，主要是由于溫度下降影響活性污泥的生物活性，包括活性污泥的吸附能力，絮凝沉淀性能，使活性污泥種群發生改變。當溫度下降到4℃，細菌活性開始降低。溫度越低，活性污泥的優勢物種數量越少，可以生存在低溫環境下的細菌則有更好的活性，已經適應低溫環境的耐冷薗可以保持定的污水處理效果。 1．1 低溫微生物在污水處理中的應用 Chiemchaisri and Yamamoto在1994年研究了溫度降低對異養菌的活性、數量以及硝化菌數量的影響， Kishino etal研究了溫度對污染物去除效果的影響， Chen wei等人研究了溫度對厭氧膜生物反應器污染物去除效果的影響2。強化去除技術包括生物強化，物理化學強化，工藝強化。生物強化為低溫下耐冷菌的馴化，依靠培養耐冷菌來處理污水。耐冷菌的最高生長溫度可以超過20℃，一般生長溫度范圍為0-35℃，耐低溫細菌的分布范圍大。在污水微生物處理前通過物理和化學的方法進行預處理，可以增強處理效果，通過物理、化學預處理來減少低溫對生物處理效果的影響，如添加絮凝劑。污水中懸浮物的濃度會影響絮凝體和可溶性有機物的去除效果，溫度降低時污泥活性也減弱，低溫條件下為了提高污水處理效果，有必要加強對懸浮物的預處理。混凝預處理添加鋁混凝劑或鐵鹽，如聚合氯化鋁PAC與PAM聚丙烯酰胺化合物具有很好的處理效果。處理過程強化技術，應用新技術，新工藝在低溫條件下的組合，以保持良好的污染物降解效果。本課題選定的化學混凝加曝氣生物濾池相結合的技術，具有高生物量的特點，以膜生物反應器為核心，泥膜共生移動床生物膜工藝技術特點。這項研究主要是低溫環境的膜生物反應器對污水處理的強化。
1．2耐冷細菌的生長溫度研究 自然界中多數微生物的生長溫度介于2～40℃，而微生物的最適溫度為25～37℃，微生物的最低生存繁殖溫度通常為10℃，即10℃溫度以下是大多數微生物耐低溫極限。在中國北方的冬季水處理運行設施的水溫一般低于10℃。在此條件下，溫度已經下降到微生物活性最低的臨界狀態，廢水中的有機污染降很難被降解。在低溫下，在污水處理中低溫微生物的正常生長和代謝起著很大作用。然而，低溫環境下微生物的生長速率低，微生物更新世代時間更長，在炎熱的夏季，當溫度逐漸升高是，竟爭性中溫微生物抑制低溫細菌生長，因此，在冬季微生物在廢水處理中數量很低，活性不高，從而在處理廢水中效率低。
2 MBR工藝處理低溫條件下的污水 2．1 MBR工藝概述及去除污染物機理 自20世紀90年代開始研究以來，MBR技術受到越來越多的研究者關注，浸沒式膜生物反應器（SMBR）是一種新型高效的廢水處理過程，根據膜的作用，可分為通氣膜生物反應器、萃取膜一生物反應器（ Extraetive Membrane Bioreaetor，EMBR）、膜分離生物反應器（ Biomass Membrane Bioreactor， BSMBR，簡稱MBR）。其中浸沒式膜生物反應器使用一個很小傳質阻力的聚合物薄膜一中空纖維膜模塊，通過膜生物反應器的氣體的分壓小，同時保持在氧分壓低于產生氣泡的情況下，實現膜生物反應器的無氣泡曝氣。而EMBR，萃取一膜生物反應器是一個組合的膜萃取和生物降解反應器，膜被用來將有毒的工業廢水從廢水中提取出來，然后有特殊的生物降解細菌將其分解，所以細菌不被污水中高濃度的離子影響，而這些污染物不能使用常規的技術分解。 BSMBR（簡稱MBR）是種被廣泛應用的污水處理技術，根據膜位置設定不同可以分為內置式和一體式兩種。其中集成MBR和分置式最大的不同是能量消耗不同，兩者比較，集成MBR的綜合電耗約為分置式MBR的十分之一。 2．2 水質分析方法 水質分析的方法主要參考環保部的水質分析方法，在污水處理廠運行階段，要對水質進行分析，能夠盡早解決運行過程中的問題。
3 結論 在北方冬季水溫處在7－12℃，活性污泥微生物活性降低，常規的污水處理工藝難以保證出水水質，膜生物處理工藝具有微生物數量多，截留能力強，水利停留時間長等特點。同時具有脫氮效果，采用膜分離生物反應器處理生活污水解決了污泥沉降性能不足的問題，在低溫條件下，膜生物反應器具有較好的處理效果和較經濟的運行成本。 |
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