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水处理技术
第 31 卷 第 10 期
效的,该组合在整个过程中均显示出比其他组合的 优越性,其 COD 去除率高达 96.8% (实际上在 24h 已基本达到此效果) 出水 COD 仅为 215 mg/L.采 , 用 6+12 组合和 3+6 组合方式, COD 去除率相近, 可 达 94.8%, 95.1%. 采用 12+24 的曝气组合方式, 即传 统 SBR 法, 效果最差. 从淀粉的去除情况来看,各种组合下淀粉去除 状况均良好.由于淀粉是极易被水解酸化的物质, 所以水解 3h 后, 废水中的淀粉几乎完全被水解.在 第一个水解过程结束后,淀粉去除率均达到一个较 高的值, 一般不低于 87%.在其后的处理过程中各 种组合的处理效果很接近, 出水的淀粉含量均很低, 在 0.1 g/L 左右, 淀粉去除率在 97%～98%左右.
解菌, 好氧菌经受不住太强的酸性, 活性被抑制, 处理 效果变差, 而且还耗 用时间.水解过程太短, 大分子 物质不能及时地被降解, 一定程度影响好氧过程的效 率. 还有, 好氧时间过短, 酸化了的小分子未来得及被 完全去除, 也会影响下一个水解阶段的效果.此外应 该还和两种不同需氧特性菌体的转换时间有关. 处理过程中 pH 先变酸后逐渐回归到中性. 2. 3 缺氧 / 好氧交替次数对处理 8.0 g/L 淀粉废 按 1.6 中 (3) 的条件进行实验, 研究不同组合方 式对 8.0 g/L 淀粉废水处理效果的影响, 其运行结果 如图 4 所示. 水的影响
上述结果表明, 实验中水解时间和好氧时间的分 配对处理过程是有影响的.4+8 组合处理效果最好, 3+6 组合, 6+12 组合次之, 12+24 组合即传统 SBR 最 差, 其原因是 3+6 组合中水解时间过短, 6+12 组合的 水解时间过长, 而传统 SBR 相当于 12+24 组合, 水解 时间更加过长, 其处理效果也最差. 在多阶段曝气反应中,水解段的时间设置过长, 废水被严重酸化,废水中积累了大量的酸性物质, 水
从 COD 的最终处理效果来看, 6+12 组合是最高 效的.只需处理 30 h, COD 去除率高达 94.4%,出水 COD 仅有 547 mg/L. 传统 SBR 法处理效果最差, 出水 水质恶化, COD 高达 2469 mg/L, 平均 COD 去除率仅 为 72.3%.其原因分析与 2.2 相同, 这里不再赘述. 活性污泥性状及其生物相分析 经过一个多月的运行,反应器内污泥浓度仍能 保持在 2800 mg/L 左右,产泥少,污泥颜色显黄褐 色, 指数为 85 mL/g,絮凝状态良好,沉降速率 SVI 2. 4
廖鑫凯等, 多阶段曝气 SBR 法处理淀粉废水 大.通过镜检观察 (见图 5) SBR 中的活性污泥是一 , 个复杂和丰富的微生物群落,其中的微生物主要由 细菌组成, 数量可占污泥中微生物总量的 95%以上, 构成了活性污泥的骨架, 微型动物 (如轮虫, 累枝虫, 眼虫, 线虫, 小鞭毛虫等) 附着在污泥表面生长, 此 外, 还有部分游离细菌.这些细菌, 微型动物及废水 中混杂的有机和无机物质,胶体物质等聚在一起形 成了具有很强吸附, 分解污染物的活性污泥.
51 的酸性环境, 不能最有效的缩短整个反应周期; 另一 方面,由于曝气反应后水中的溶解氧不可能立刻被 消耗完全, 如果缺氧时间太短, 兼性微生物仍会继续 进行好氧反应, 导致水解酸化时间相对缩短, 对大分 子物质的继续水解酸化反应不够,所以效果也不能 达到最优. 其次, SBR 活性污泥中两大类特征各异的微生 虽然 物 好氧的, ( 厌氧的或缺氧的)能在处于缺氧 / 好氧交替 , 变化的共生环境中互为调节, 相互补充, 协同作用, 却 无法充分发挥它们自身降解污染物的能力.这是因 为, 在空间上紧密接触的两个不同生物群体虽然可以 非常有效地进行连续的连串生物降解 (或其它) 作用, 但这种方法容易受到与生物群体有关的因素的限制, 如不利的外部环境 (宏观与微观环境) 不合适的菌群 , 比例和特性的退化等.显然, 这种方法可能要以牺牲 生物体自身的最大能力为代价来换取它们之间的协 同作用.因为在同样的外部环境下, 两种不同需氧特 性的生物群体的效能难以同时达到最优.
4 结 语
SBR 中的活性污泥是由兼性微生物和好氧微生 物组成的生物群落, 在不同的运行阶段中出现不同的 优势微生物. 多阶段曝气 SBR 中的好氧细菌, 微型动 物能够度过很长时间的低氧, 缺氧和厌氧期 (沉淀, 闲 置期) 而生存下来.当反应器处于不利于好氧微生物 生长的运行阶段时, 它们仅仅处于一种 "休眠" 状态, 难于生长繁殖, 但其本身的结构, 生理功能并未受到 损害, 而当氧气充足时, 这些微生物能够迅速分解代 谢废水中的有机物,使得废水中的 COD 急剧下降. 在实验运行过程中, 未发生污泥膨胀, 说明多阶段曝 气 SBR 有很好地控制丝状菌膨胀的能力. 多阶段曝气 SBR 法的处理效果好于传统 SBR 法, 三种组合方式的处理均能获得较好的出水水质, 淀 COD 去除率高, 出水 pH 值呈微碱性, 污泥活性好, 粉, 尤其处理 8.0 g/L 废水时效果更为明显, 因此用多阶段 曝气法处理淀粉废水是可行的. 但实验同时发现, 并非 缺氧 / 好氧反应交替次数越多, 处理效果就越好. 参考文献:

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