成果介绍
项目利用清爽系统中微生物菌群强化传统活性污泥法技术处理城市生活污水,通过中试试验及分析测试,得出了污水处理的各项有效数据指标,掌握了中试系统的原理及运行规律,获得各项没计参数,完成一个适用用于国内污水处理厂除臭和污泥减量、节能减排的清爽系统。主要参数及效果如下:(1)从检测结果得知,通过清爽系统强化活性污泥法后,各工艺段臭气浓度都能满足《恶臭污染物排放标准》(GB1455493)中一级标准,且硫化氢、甲硫醚和二甲二硫小于检出限,未检出。对比传统A2/O工艺,引入清爽系统可以明显提高对臭味的去除。清爽系统内部提供了与土壤自然环境条件极为类似的环境,与土壤微生物创造了良好的培养及繁殖生境,使得具有特定代谢功能的微生物,如芽孢杆菌属(Bacillus),硫杆菌属(Thiobacillus)等目标菌属在清爽系统内部得到富集、活化和增殖,腐殖质中大量特种土壤微生物可将这些恶臭物质用于细胞蛋白质的合成,从而转换成醋酸形态及氨基酸聚合化合物,从根源上去除污水处理厂内恶臭物质的产生。 (2)从MLSS浓度的检测结果得知,常规活性污泥法中污泥浓度基本维持在3600mg/L左右,清爽系统强化生化反应后,系统中MLSS基本处于2000 mg/L,清爽系统对活性污泥减量效果明显,减量效果达到40%左右。污泥在清爽系统反应器中腐殖化,从一定程度上增加了污泥龄。污泥龄延长,将导致微生物营养缺乏,从而导致内源呼吸作用比较突出,底物基本用于微生物细胞代谢能量的需求,而不是用于合成微生物,这样的条件下既能达到较好的处理效果,同时又能减少微生物产量,从而实现了污泥减量的目的。活性污泥在反应器中则被稳定成腐殖活性污泥,腐殖活性污泥与污水在厌氧缺氧好氧环境条件下,进行了凝聚、结合、重浓缩、氧化还原等系列反应后,有效提高污泥浓缩、脱水性能。(3)常规活性污泥法工艺曝气3小时,停1小时,好氧池中的溶解氧浓度为23 mg/L左右,清爽系统强化常规活性污泥法工艺,曝气15min,停15min,好氧池中的溶解氧浓度亦维持在23 mg/L左右。通过比较,第一阶段24小时累积曝气时间18小时,第二阶段24小时累积曝气时间12小时,曝气时间减少了三分之一,节能效果达到***%。(4)通过清爽系统强化活性污泥法后,出水指标变化不大,亦随进水的可生化性能影响,可生化性好,污水处理效果好,可生化性能差,污水处理效果差,出水指标与常规生化反应工艺时各指标接近,有些指标甚至比常规生化工艺时指标的平均值还大。形成这种现象的原因可能是:(1)进水C/N比较低,由于营养物质不充足,影响了微生物的生长繁殖,从而导致出水水质指标未能提高;(2)清爽系统作用下, 污泥龄延长,微生物细胞内源呼吸将会加剧,活性污泥中微生物细胞发生了自身的氧化与衰亡,就会产生一些溶解性的微生物代谢产物、氮和磷等被释放到系统中,从而导致出水水质没有明显改善。(5)清爽系统运行前后,具有吸附和降解氨、硫化氢、甲硫醇等恶臭物质的微生物如芽孢杆菌属、假单胞菌属和光合细菌属微生物在清爽系统反应器以及好氧池和厌氧池中都得到大量的富集、活化和增殖,大量的氨、硫化氢、甲硫醇和二甲二硫等恶臭物质得到吸附和降解,从而明显提高对臭味的去除。硝化细菌在清爽系统中也得到了一定的增殖,从而消耗NH4+N和NO2N进行硝化反应,产生NO3N,造成污泥中NO3N浓度升高,NH4+N和NO2N浓度降低的现象。另外,由于处理系统中活性污泥菌群结构发生了变化,清爽系统剩余污泥逐渐稳定化,污泥沉降性能、絮凝及脱水性能得到提高,从而使剩余污泥量有明显的减少。经济效益明显:(1)不需消臭设备和加盖防臭设施,该项费用及消臭运营费为零;(2)减少污泥处理费,本技术可减少污泥处理总费用15%30%,污泥处理费约为***元,以污水处理量10万t/d的污水厂为例,目前每吨污水的污泥处理费用每天可节约15003000元,每年可节约污泥处理费用55110万元;(3)减少曝气量33%以上,相应的曝气所耗电量也将减少33%以上,日前污水处理日曝气费用约1200元/万吨,以污水处理量10万t/d的污水厂为例,则每天曝气电费可节约约***万元,每年可节约146万元。社会环境效益显著:随着广东省污水处理量的大幅增长,污水处理产生的相关问题严重影响了生态环境建设和城镇化发展。该项目的有效开展和运行将会产生更大的社会环境效益,可更为有效地解决城市污水处理厂服务区域及下游城市的水污染问题,为城市服务,为社会服务,可改善城市市容,提高卫生水平,保护人民身体健康,保护自然风景,促进城市旅游事业的发展。同时,该项目的成功运行,可改善区域投资环境,使工业企业不会再因水污染而影响发展,吸引更多的外商投资,促进城市经济发展。随着剩余污泥量的减少,因此,该工程是创建国家卫生城市至关重要的基础设施,关系到经济的繁荣和社会的稳定,其社会效益是显著的。两个污水处理厂工程建成投产后,排入卫河的污染物显著减少,使卫河水质以及新乡市地下水的水质得到了改善。
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