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胞外聚合物对活性污泥吸附再生和生物絮凝影响研究

苗利利  
【摘要】:本文主要研究了活性污泥胞外聚合物(EPS)对吸附机理、再生机理和生物絮 凝机理的影响,主要得出以下结论: 1)通过研究 EPS 对活性污泥吸附及再生的影响,试验结果表明:EPS 与污泥 吸附能力显著相关,随着污泥负荷的降低,EPS 增加,污泥的吸附能力提高;且 有机物种类对污泥的吸附性能有显著影响,发现活性污泥对有机物的吸附去除是 生物絮凝作用。污泥再生能增加中负荷(Ns=0.3~0.5kgBOD5/kgMLSS.d)污泥的 吸附能力,但不能增强高负荷(Ns=3.0~4.0kgBOD5/kgMLSS.d)污泥的吸附能力, 再生过程可迫使中负荷污泥进入内源代谢期,使污泥中的 EPS 增加,絮凝活性增 加,吸附能力提高,而高负荷污泥再生后 EPS 则无变化。同时,再生过程使污泥 的脱氢酶、OUR 降低,代谢活性降低,对于高负荷污泥的再生是无效的。 2)采用人工模拟生物絮体形成的方法,考察了 EPS、Ca2+及 pH 对生物絮体 形成的定量影响。当 pH≥7.5,EPS≥70mg/L,Ca2+≥300mg/L 时,有利于生物絮 体的形成。正交试验得出的 pH、EPS 和 Ca2+三因素对生物絮体形成综合影响的回 归方程为: η浊度=-901.70+97.35pH+1.96Ca2++9.08EPS-0.11pH·Ca2+ -0.91pH·EPS-0.02Ca2+·EPS+0.0021 pH·Ca2+·EPS 回归分析表明:pH 对絮体形成过程影响最显著,其次是 EPS,然后是 Ca2+。 3)采用平行试验考察污泥负荷、DO、温度、Ca2+、pH 及废水水质对活性污 泥胞外聚合物的影响。试验表明:污泥负荷 NS对 EPS 影响高度显著,DO 对 EPS 的产生影响一般显著,温度 T 对 EPS 的产生影响较小;并得出其影响模式:EPS =26.44-2.80Ns+1.26DO 及 EPS=22.25-2.18Ns+0.20 T;随 Ca 2+ 浓度增加 EPS、脱 氢酶及 OUR 增加,污泥的絮凝及代谢活性增加。pH 对 EPS 有显著影响,pH=7~ 8 时,污泥具有良好的活性。废水水质对 EPS 的含量、成分及脱氢酶及 OUR 有明 显的影响,使污泥具有不同的絮凝及代谢活性。 4)利用EPS与生物絮凝之间的关系,对生物絮凝去除有机物的动力学进行了 研究,得出了AB法A段有机物去除动力学模型及有关动力学常数。 本研究通过对活性污泥吸附再生和生物絮凝机理的探讨,对开发低能耗的高 效生物反应器具有重要的意义。


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