二段生物接触氧化法处理生活污水启动挂膜试验研究

安徽农业科学， J o u r n a l o f An h u i A .S c i . 2 0 1 3, 4 1 ( 1 3 ): 5 9 0 1—5 9 0 2, 5 9 6 1

责任编辑

宋平

责任校对

卢瑶

二段生物接触氧化法处理生活污水启动挂膜试验研究陈俊/ .,分 - r/ -,屈春香，郑海腾，冯志江，戴捷 (长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州4 3 4 o 2 3 )摘要[目的]研究二段生物接触氧化法处理生活污水启动周期及挂膜期间 C O D N H N、 N O。 N、 N O 一一 N降解过程。[方法]采用 二段生物接触氧化法处理生活污水，探讨反应器启动周期与挂膜期间 C O D N H 。。 N、 N O 一N、 N O 一 N降解过程。[结果]温度在 1 5 ℃以下，反应器启动挂膜时间为 1 4 d左右。试验装置对 C O D N H一 N有较好的去除效果，稳定运行时 C O D 的去除率保持在 6 5%以 上， N H一 N的去除率在 2 0%以上，并且出现了 N O 一一 N的严重积累。[结论]二段生物接触氧化法处理生活污水效果稳定、抗负荷中击能力强、挂膜时间短。

关键词二段生物接触氧化法；生活污水；挂膜；启动周期中图分类号 S 2 7 3 . 5 文献标识码 A 文章编号 0 5 1 7— 6 6 1 1 ( 2 0 1 3 ) 1 3— 0 5 9 0 1— 0 2Exp e r i me n t al S t ud y o n S ar t t u p Me m br a ne Ha n g i n g o f t h e Two— s t a g e Bi o- c o nt ac t Ox i d a t i o n Pr o c e s s i n Do me s t i c S e wa g e Tr e a t me nt

CHEN J u n - f e n e t a l ( C o l l e g e o f C h e mi s t r y a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e i r n g,Y a n g t z e U n i v e r s i t y,J i n g z h o u,Hu b e i 4 3 4 0 2 3 ) A b s t r a c t l O b j e c t i v e i T h e r e s e a r c h a i m e d t o s t u d y s t a r t— u p p e r

i o d o f t h e t w o— s t a g e b i o . c o n t a c t o x i d a t i o n p r o c e s s i n d o m e s t i c s e w a g e t r e a t m e n t

a n d d e g r a d a t i o n p r o c e s s e s o f t h e C O D c , N H 4 N,N O 2一N a n d N O 3 N d u r i n g m e m b r a n e h a n g i n g p e i r o d .[ M e t h o d]B y u s i n g t w o— s t a g eb i o— c o n t a c t o x i d a t i o n p r o c e s s t o t r e a t d o me s t i c s e wa g e,s t a r t— up pe r i o d o f t h e r e a c t o r a n d d e g r a d a t i o n p r o c e s s e s o f t h e CODr: , NH4 N,

N O 2一N a n d N O 3 N d u r i n g m e m b r a n e h a n g i n g p e i r o d w e r e d i s c u s s e d .[ R e s u l t] B e l o w 1 5℃, s t a r t— u p m e m b r a n e h a n g i n g t i m e o f t h e r e a c t o rwa s a b o u t 1 4 d . Te s t d e v i c e h a d g o o d r e mo v a 1 e f f e c t o n CODr a n d NHd一 N. W h e n t e s t d e v i c e r a n s t a b l y.r e mo v a l r a t e o f t h e COD ma i n—

t a i n e d a b o v e 6 5%, a n d r e m o v a l r a t e o f t h e N H 4 N w a s a b o v e 2 0%. Mo r e o v e r, N O 2一N a c c u m u l a t e d s e r i o u s l y .[ C o n c l u s i o n] T r e a t m e n t o ft h e d o me s t i c s e wa g e by t wo— s t a g e bi o— c o n t a c t o x i da t i o n

p r o c e s s h a d s t a b l e e f f e c t,s t r o n g a n t i— s h o c k l o a d i n g c a p a b i l i t y a n d s h o r t me mb r a n e h a n g i n g t i me . Ke y wo r d s T wo- s t a g e b i o— c o n t a c t o x i d a t i o n p r o c e s s;Do me s t i c s e wa g e;Me mb r a n e h a n g i n g;S t a t r u p p e io r d

加世纪 7 0年代后期起，国内外学者对生物接触氧化法在应用范围、填料选材、氧转移率提高、氧化池形式设计及微

生物选育和挂膜技术等方面都作了大量的研究工作

。

二段生物接触氧化法 (略称二段法 )将传统的生物接触氧化池分为二段：第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附

特性，以低能耗、高负荷、快速的生物吸附和合成为主，称为吸附合成期；第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作

图 1试验装置

现峰值。具体用水水质 p H 7~8, C O D。1 0 0~2 8 0 m g/ L,NH一 N 4 0~7 0 me,/ L, T P 2~4 mg/L, S S 1 0 0~1 5 0 mg/ L。

用，对污水中残留的有机物进行氧化分解，以进一步改善出 水水质，称为氧化分解阶段。由于进行了分段，可充分发挥同类微生物种群间的协同作用，克服不同微生物种群问的拮

1 . 3测定指标和测定方法各项水质指标采用《水和废水

监测分析方法》 (第 4版 )标准测试方法进行测定。p H采用精密 p H试纸测定； C O D检测采用重铬酸钾法； N H一 N 测定采用纳氏试剂比色法； D O用快速溶解氧分析仪测定。 1 . 4运行过程及方法向 3个池体内各投加 9 g某公司生产的混合菌粉。采用间歇进水，闷曝气 2 4 h,然后停止曝气， 静置 2 h后，排出上清液，控制好氧池内 D O在 2~3 m g/ L,再改为小流量连续进出水，连续曝气 4 8 h,第 4天改为大流量进水，控制 D O在 3~4 m g/ L范围内。运行过程中，将 C O

D N H N、 NO 一N、N O 一N、 T N作为水质检测指标， 分析其运行情况，同时观察生物膜的生长情况。2结果与分析

抗作用，故处理效率大大提高。笔者采用二段生物接触氧化法处理生活污水，探讨反应器启动周期与挂膜期间 C O D N H 4 N、 N O 2一N、 N O _ _ N降解过程。1试验装置与方法

1 . 1试验装置试验采用有效容积为 2 7 . 6 L的有机玻璃反应容器，试验装置如图 1所示。三格池体容积相等， 1号为厌氧池， 2, 3号池底部设有曝气砂头，通过空压机为反应过程

提供溶解氧。生物载体： A段生物接触池采用聚氨酯纤维制成的悬挂式条状填料作为生物载体； B段生物接触池载体使用聚乙烯塑料制成的蜂窝填料。 1 . 2试验水质试验原水取自荆州市南环路长江大学东校区北门生活污水，污水主要有机成分为碳水化合物、蛋白质、油脂和合成洗涤剂，水量和水质昼夜变化大，早、中、晚出基金项目 国家自然科学基金项目 ( 2 1 1 7 3 0 2 6 );国家大学生创新训练计划项目( 2 O 1 2 1 o 4 8 9 3 l 6 )。 作者简介陈俊芬( 1 9 9 0一),女，湖北孝感人，本科生，专业：高分子材料与工程， E— ma i l: 1 5 5 6 4 6 4 3 6 8@ q q . c o n 通讯作者，教授.博士，从事水污染控制及化学生物学方面研究。 01 3- 0 4_ 2 2 收稿日期 2

2 . 1启动阶段 C OD去除效果

启动挂膜阶段 C O D。去除

效果见图 2。在启动挂膜阶段， C O D。的去除率整体上随时间的推移而增加。从第 4天到第 7天， C O D的去除率缓慢

增高，这是由于微生物对新的环境有个缓慢适应后进入对数增长期的过程，因而启动挂膜初期 C O D的去除效率会缓慢增大。之后，随着微生物的不断繁殖，微生物数量增多， 种类增多，生物膜的厚度增大， C O D的去除效果明显增大。

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