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低温条件下污水处理运行研究

发布者：成都优普环保设备工程有限公司 发布时间：2018/10/26 点击次数：3504

摘要：低温是造成寒冷地区冬季生活污水生化处理效果差的主要原因。当温度降低至4℃左右时，活性污泥中大多数微生物的生长活性受到抑制，只有少数的耐冷微生物可以存活下来并保持一定的活性。本课題组以往的研究结果证明：在我国北方地区，完全可以分高到在低温下高效降解污水中有机物的耐冷细菌。通过投加对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，必须隔一定时间再次授菌，既费时费力，又增加投资。 关键词：低温污水处理；耐冷菌；生物腹；溶解氧 中图分类号：X703     文献标识码：A     文章编号1007－0370（2013）11－0112－03   概述 冬天的寒冷是造成废水的生物处理效果不佳的主要原因。当温度降低至约4℃时，大部分活性污泥中微生物的活性受抑制，细菌停止生长，只有少数耐寒微生物可以生存，并具有一定的活性。经研究测试，在中国北方，完全处在低温条件下，可以利用耐寒菌有效地降解有机废物。如果添加耐冷微生物废水去除效率可大大提高。然而，由于投加的少量耐冷菌损失和其他原因，必须等待一定的时间，再次投加细菌，这既增大了运行成本又繁琐费力。 中国北方冬季气候寒冷，冰冻时间3个月至6个月，而北纬41度以北的北部边境地区，最低气温一般在零下三十度以下。恶劣的气候条件极为不利于微生物浄化污水。   1  低温污水处理情况 在上世纪70年代后期，我国已经对活性污泥低温性能开展了详细研究。结果表明，在冬季气温低，废水生物处理的有效性降低，主要是由于温度下降影响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，使活性污泥种群发生改变。当温度下降到4℃，细菌活性开始降低。温度越低，活性污泥的优势物种数量越少，可以生存在低温环境下的细菌则有更好的活性，已经适应低温环境的耐冷薗可以保持定的污水处理效果。 1．1 低温微生物在污水处理中的应用 Chiemchaisri and Yamamoto在1994年研究了温度降低对异养菌的活性、数量以及硝化菌数量的影响， Kishino etal研究了温度对污染物去除效果的影响， Chen wei等人研究了温度对厌氧膜生物反应器污染物去除效果的影响2。强化去除技术包括生物强化，物理化学强化，工艺强化。生物强化为低温下耐冷菌的驯化，依靠培养耐冷菌来处理污水。耐冷菌的最高生长温度可以超过20℃，一般生长温度范围为0-35℃，耐低温细菌的分布范围大。在污水微生物处理前通过物理和化学的方法进行预处理，可以增强处理效果，通过物理、化学预处理来减少低温对生物处理效果的影响，如添加絮凝剂。污水中悬浮物的浓度会影响絮凝体和可溶性有机物的去除效果，温度降低时污泥活性也减弱，低温条件下为了提高污水处理效果，有必要加强对悬浮物的预处理。混凝预处理添加铝混凝剂或铁盐，如聚合氯化铝PAC与PAM聚丙烯酰胺化合物具有很好的处理效果。处理过程强化技术，应用新技术，新工艺在低温条件下的组合，以保持良好的污染物降解效果。本课题选定的化学混凝加曝气生物滤池相结合的技术，具有高生物量的特点，以膜生物反应器为核心，泥膜共生移动床生物膜工艺技术特点。这项研究主要是低温环境的膜生物反应器对污水处理的强化。   1．2耐冷细菌的生长温度研究 自然界中多数微生物的生长温度介于2～40℃，而微生物的最适温度为25～37℃，微生物的最低生存繁殖温度通常为10℃，即10℃温度以下是大多数微生物耐低温极限。在中国北方的冬季水处理运行设施的水温一般低于10℃。在此条件下，温度已经下降到微生物活性最低的临界状态，废水中的有机污染降很难被降解。在低温下，在污水处理中低温微生物的正常生长和代谢起着很大作用。然而，低温环境下微生物的生长速率低，微生物更新世代时间更长，在炎热的夏季，当温度逐渐升高是，竟争性中温微生物抑制低温细菌生长，因此，在冬季微生物在废水处理中数量很低，活性不高，从而在处理废水中效率低。   2 MBR工艺处理低温条件下的污水 2．1 MBR工艺概述及去除污染物机理 自20世纪90年代开始研究以来，MBR技术受到越来越多的研究者关注，浸没式膜生物反应器（SMBR）是一种新型高效的废水处理过程，根据膜的作用，可分为通气膜生物反应器、萃取膜一生物反应器（ Extraetive Membrane Bioreaetor，EMBR）、膜分离生物反应器（ Biomass Membrane Bioreactor， BSMBR，简称MBR）。其中浸没式膜生物反应器使用一个很小传质阻力的聚合物薄膜一中空纤维膜模块，通过膜生物反应器的气体的分压小，同时保持在氧分压低于产生气泡的情况下，实现膜生物反应器的无气泡曝气。而EMBR，萃取一膜生物反应器是一个组合的膜萃取和生物降解反应器，膜被用来将有毒的工业废水从废水中提取出来，然后有特殊的生物降解细菌将其分解，所以细菌不被污水中高浓度的离子影响，而这些污染物不能使用常规的技术分解。 BSMBR（简称MBR）是种被广泛应用的污水处理技术，根据膜位置设定不同可以分为内置式和一体式两种。其中集成MBR和分置式最大的不同是能量消耗不同，两者比较，集成MBR的综合电耗约为分置式MBR的十分之一。 2．2 水质分析方法 水质分析的方法主要参考环保部的水质分析方法，在污水处理厂运行阶段，要对水质进行分析，能够尽早解决运行过程中的问题。   3   结论 在北方冬季水温处在7－12℃，活性污泥微生物活性降低，常规的污水处理工艺难以保证出水水质，膜生物处理工艺具有微生物数量多，截留能力强，水利停留时间长等特点。同时具有脱氮效果，采用膜分离生物反应器处理生活污水解决了污泥沉降性能不足的问题，在低温条件下，膜生物反应器具有较好的处理效果和较经济的运行成本。