DQZHAN技術訊：鹽度對活性污泥沉降特征及污泥活性特征的分析
鹽度對生物處理系統(tǒng)中的污泥沉降性能，微生物的代謝酶活性以及微生物種群構成產生影響，污水處理系統(tǒng)中的鹽度越高這種影響越明顯。在常規(guī)活性污泥處理系統(tǒng)中投加30g/L的氯化鈉后發(fā)現(xiàn)鹽度的突然增加會導致系統(tǒng)中微生物種類和數量大幅減少，且出水懸浮物濃度一般高于100mg/L。行業(yè)專家對高鹽廢水的生物處理特性研究發(fā)現(xiàn)鹽度越高，嗜鹽菌的生長速率越低且世代時間越長，當鹽度超過30g/L后，活性污泥的耗氧速率(SOUR)降低超過70%。本文以高鹽榨菜廢水與城鎮(zhèn)污水協(xié)同處理為研究對象，考察鹽廢水作用下城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的污泥沉降性能，活性污泥SOUR及活性污泥脫氫酶活性受鹽度的影響，為含鹽廢水的生物處理提供科學依據。
1.試驗裝置與方法
1.1試驗裝置
CASS反應器有效容積為0.5m3，反應器生物選擇區(qū)和主反應區(qū)有效容積比為1：5。生物選擇區(qū)采用水下攪拌器對進水和主反應區(qū)的回流硝化液進行充分混合，主反應區(qū)采用曝氣泵經微孔隔膜曝氣盤供氧，硝化液由回流泵回流至生物選擇區(qū)，連接生物選擇區(qū)和主反應區(qū)的隔板底部開導流孔。
1.2試驗方案與測定方法
試驗由七個CASS反應器組成，試驗用水包括城鎮(zhèn)污水與榨菜廢水，榨菜廢水是一種鹽濃度高達30g/L的高鹽有機廢水。通過向城鎮(zhèn)污水中投配適量的榨菜廢水，分別控制鹽度為1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/L七種鹽度水平進行平行試驗。待七個反應器運行穩(wěn)定后，測定各個反應器中活性污泥的SVI，SOUR及脫氫酶活性。脫氫酶活性采用TTC-脫氫酶活性測定法，OUR采用呼吸測量儀法。
2.結果與討論
2.1 鹽度對活性污泥沉降特性分析
研究了不同鹽度條件下活性污泥沉降指數SVI和出水SS變化。由試驗結果可知，隨著鹽度的升高活性污泥SVI逐漸降低，出水SS逐漸升高。當鹽度分別為1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/ L和15g/L時，活性污泥的SVI分別為108mL/g、105mL/g、96mL/g、87mL/g、78mL/g、61mL/g和52mL/g，出水SS分別為5mg/L、12mg/L、15mg/L、17mg/L、19mg/L、32mg/L和57mg/L。當鹽度小于10g/L時，處理系統(tǒng)活性污泥具有較好的沉降性能且出水SS達標，當鹽度大于10mg/L時，雖然處理系統(tǒng)活性污泥沉降性能得到進一步增強，但是出水SS濃度較高。
鹽度對活性污泥SVI和出水SS的影響可以從以下觀點得到解釋，當鹽度增加時，鹽度對絲狀菌生長的抑制作用增強，絲狀菌的數量逐漸減少從而導致污泥構型發(fā)生改變，且使以絲狀菌為骨架的絮體結構變得緊密，增強了活性污泥的沉降性能。鹽度越高，細胞越容易水解，其組分的釋放也將使出水懸浮固體濃度增高，同時，絲狀菌作為菌膠團的“骨架”結構在受到鹽度增加后“支撐”作用減弱，網捕效果降低且后生動物的大量減少也是導致含鹽污水懸浮物多的另一原因。
2.2 鹽度對活性污泥SOUR特征分析
根據不同鹽度條件下污水處理系統(tǒng)中活性污泥的比耗氧速率SOUR的研究結果表明，隨著鹽度的增加，活性污泥的SOUR逐步增大，當鹽度分別為1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/ L時，對應活性污泥的比耗氧速率分別為21.23、22.46、24.52、25.17、27.42、29.13和31.65mgO2/(gMLSS?h)。鹽度升高活性污泥的SOUR增大，分析認為，鹽度升高活性污泥中微生物的呼吸速率加快，鹽度對微生物活性產生抑制的同時也加強了微生物的呼吸作用，從而導致鹽度越高SOUR越大。
2.3 鹽度對活性污泥脫氫酶活性特征分析
鹽度對活性污泥脫氫酶活性的影響可知，隨著鹽度的升高，系統(tǒng)中活性污泥的脫氫酶活性逐漸降低。試驗結果表明鹽度分別為1g/L、3g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L和15g/L時，活性污泥的脫氫酶活性分別為4.83、4.65、4.54、4.27、4.13、3.24和2.57μgTF/ mgMLSS?h。通過分析可以得出以下結論，當系統(tǒng)中的鹽度小于10g/L時，鹽度對活性污泥的脫氫酶活性影響較小;當系統(tǒng)中的鹽度大于10g/L時，鹽度對活性污泥的脫氫酶活性影響較大，同時由鹽廢水作用條件下城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)運行特征可知當鹽度高于10g/L時，活性污泥處理系統(tǒng)對有機物、氮和磷指標處理效率低出水濃度高。因此，結合活性污泥的脫氫酶活性和系統(tǒng)的處理效果，可以得出在含鹽廢水處理系統(tǒng)中，活性污泥能夠接受并取得較好的處理效率的鹽度范圍應小于10g/L。
3. 結論
①在含鹽廢水作用下，鹽度越高越有利于城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中活性污泥的沉降，但對出水SS不利，當鹽度由1g/L升高至10g/ L時，活性污泥沉降指數SVI由108mL/g降至78mL/g，出水SS由5mg/L升高至19mg/L。
②在含鹽廢水作用下，鹽度越高城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中活性污泥的SOUR值越高，但脫氫酶活性越低。當鹽度由1g/L升高至10g/L時，SOUR值由21.23升高至27.42mgO2/(gMLSS?h)，脫氫酶活性由4.83降低至4.13μgTF/mgMLSS?h;當鹽度大于10g/L時，脫氫酶活性顯著降低且對處理系統(tǒng)不利。
③結合鹽廢水作用下城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的活性污泥沉降特征及污泥活性特征的研究表明鹽度小于10g/L為城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)耐鹽運行適宜的鹽度范圍。
