污泥過程減量的復合解偶聯(lián)劑特性及對處理效能影響研究.pdf

1、根據(jù)新陳代謝解偶聯(lián)原理開發(fā)的解偶聯(lián)劑污泥減量技術(shù)其關(guān)鍵在于破壞微生物體內(nèi)氧化分解和三磷酸腺苷(ATP)合成的緊密偶聯(lián),使活性污泥在氧化分解相同有機物的時候產(chǎn)生更少的細胞質(zhì)達到減少剩余污泥產(chǎn)量的目的。本論文的目的就是開發(fā)一種新型復合解耦聯(lián)劑可以比單一解偶聯(lián)劑更有效抑制微生物體內(nèi)的ATP合成,從根本上減少剩余污泥產(chǎn)量,同時不影響污水處理效果。
　　利用解偶聯(lián)劑3,3',4',5-四氯水楊酰苯胺(TCS)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)

2、組成復合解偶聯(lián)劑。通過響應曲面法分析發(fā)現(xiàn)解耦聯(lián)劑TCS和TCP在抑制污泥生長的效果上有很好的耦合作用,通過數(shù)學模型的建立,模擬和統(tǒng)計分析,確定復合解偶聯(lián)劑中TCS和TCP的最佳濃度為0.8mg/L和2.8mg/L,當投加最佳濃度的復合解偶聯(lián)劑時活性污泥表觀污泥產(chǎn)率可以從0.72左右下降到0.398,說明復合解偶聯(lián)劑可以有效降低剩余污泥產(chǎn)率。采用單因素實驗確定了復合解偶聯(lián)劑的最佳運行條件,復合解偶聯(lián)劑在溫度25℃和pH等于7.0±0.3的

3、條件下對于活性污泥的生長有最好的抑制效果。
　　運行4組間歇式活性污泥反應系統(tǒng),其中第一組作為對照實驗處理(即不加入任何偶聯(lián)劑),第二組和第三組分別投加TCS和TCP,第四組投加復合解偶聯(lián)劑,上述各反應系統(tǒng)均連續(xù)運行60天。研究發(fā)現(xiàn)復合解偶聯(lián)劑的投加可以有效減少剩余污泥產(chǎn)量52％,明顯高于單一投加TCS和TCP的減量效果。上述反應系統(tǒng)的COD、TOC、N元素和P元素的去除效果分析結(jié)果表明:投加復合解偶聯(lián)劑并不會污水處理系統(tǒng)的污染物

4、去除效率產(chǎn)生明顯影響。此外通過實驗分析發(fā)現(xiàn)復合解耦聯(lián)劑的投加會增加處理系統(tǒng)中出水的溶解性微生物產(chǎn)物的產(chǎn)量,其中主要增長的物質(zhì)為蛋白類代謝產(chǎn)物,認為溶解性微生物產(chǎn)物的增加可能是影響COD去除效果的主要原因。通過凝膠滲透色譜和傅氏轉(zhuǎn)換紅外光譜的研究結(jié)果分析,確定溶解性微生物產(chǎn)物的主要來源為污泥胞外聚合物的水解作用。
　　采用化學方法和三維熒光光譜法分析發(fā)現(xiàn):TCS、TCP和復合解偶聯(lián)劑的投加都會促進污泥胞外聚合物的產(chǎn)生,其中以蛋白類物

5、質(zhì)、腐植酸和富里酸的含量增加為主。胞外聚合物產(chǎn)量的增加說明TCS、TCP和復合解偶聯(lián)劑對于活性污泥本身都具有一定的毒性。對投加復合解偶聯(lián)劑后的污泥體積指數(shù)和zeta電位的分析表明,污泥體積指數(shù)的微小上升和污泥表面負電性的加強,對于污泥的沉降性和絮凝性的影響并不明顯,未影響污水處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。通過對污泥接觸角的測定和元素組分的研究分析,發(fā)現(xiàn)復合解偶聯(lián)劑不會對污泥脫水處理和污泥焚燒處置產(chǎn)生不利影響。采用PCR-DGGE技術(shù)對投加復合解