不同温度条件下活性污泥相关特性的研究

【摘要】：通常,废水的生物处理多在常温或中温条件下进行,但许多工业废水,其排放时水温很高,如能在高温条件下直接进行净化处理则可省去冷却工序,降低成本。另外,工业生产中,也常有废热产生,如能将其加以利用,使得生物处理在较高的温度下进行,以提高反应速率则可减少设备体积。但是,在不同的温度条件下,微生物的菌群构成及所表现的相关特性也不同,掌握这些生物的特性对于在较高温度下进行生物处理具有非常重要的意义。 本文以考察活性污泥从常温到高温下与废水处理相关的诸特性为目的,研究了从25℃至70℃的区间内,不同温度下的出水水质、有机污染物的去除速率、活性污泥的浓度和沉降性等,并考察了微生物的生长动力学特性特征。实验采用序批式活性污泥法,以合成污水和天津纪庄子污水厂回流污泥,分别在不同的三种进水COD负荷下,温度由低向高逐步升温,对活性污泥进行了驯化和考察。 实验结果表明,温度在25—35℃的范围内,活性污泥去除COD的能力较高也基本稳定,对磷和氨氮的去除能力也较强,温度升高这些去除能力均下降。温度的提高对有机污染物的吸附能力的影响大于对COD分解能力的影响。40℃前后是微生物菌群由中温菌向高温菌过渡的温度点。与25-35℃范围内相比,45℃以后的单位菌体去除COD的能力提高了1倍以上。另外,随着温度的升高,活性污泥的沉降性能有所下降,出水浊度逐渐升高,活性污泥的颜色从黑褐色逐步变成65℃以后的砖红色。高温时生物相中的原生动物和丝状菌均没有观察到。 理论解析的结果也表明,随着温度的升高污泥浓度降低,但分解能力提高,即高温菌对有机物最大比降解速率vmax明显大于中温菌的最大比降解速率vmax。与实验结果一致。高温菌与中温菌的产率系数Y相差不大,而高温菌的自身氧化速率K_d明显大于中温菌的自身氧化速率K_d。表明降解相同数量的有机底物,高温菌产生的污泥量较少。