SBR中進水與曝氣方式對活性污泥產率和性能影響的研究

時間：2007-07-16 來源： 作者：施力榮 Ng WenJern

　　圖2顯示的是按四種運行方式運行的各反應器一個周期內水中殘余COD的變化情況。實驗發現, 在IF的反應初期, COD有明顯的、速率較快的下降; 這是生物吸附引起的[3]. 類似的現象在F30的進水階段也被測得, 只是由于進水較緩、有利吸附的條件持續時間較長, 下降速率較小. IF反應初期及F30進水后階段, COD在下降之后的上升, 可分別認為是曝氣反應促使部分被吸附基質釋放和基質被吸附飽和之后濃度在混合液中增加的結果。A-F30的進水階段, 由于曝氣, 類似的吸附現象不明顯. 比較可見, 由于進水階段的吸附和少量生化反應(缺氧或好氧), 一個周期內, F30和A-F30的平均COD水平低于IF的; 而這三個方式下混合液中平均COD水平均高于分級-A的, 尤其是IF和F30反應的前半階段COD水平約是分級-A同期COD的2倍; 這主要是在分級-A方式下，生化降解反應比較強烈的緣故 (原因分析后敘) 。所以, 由于COD平均水平較低, 分級-A方式下微生物的內源分解大于合成, 活性污泥的產率較低; 而IF的情況則相反.

2.2 從生物活動的角度理解運行方式對產泥率的影響

　　四種方式下生化反應強度的不同可由一個周期內SOUR隨時間的變化得到驗證。SOUR反映了生物活動強度[4]。從本實驗測得的數據（圖3）發現, SOUR與基質濃度、曝氣強度有關. F30和分級-A的進水階段，SOUR隨基質量的增加而上升. 實際上在缺氧的情況下, 好氧生物的活動很低，而OUR是在混合液先充氧況下測得的[5], 這一階段的SOUR值反映的是一種潛在生物活動能量。在反應階段的前50分鐘, 所有這四種運行方式的SOUR曲線均呈現一近似水平段. 這是在基質濃度飽和情況下, SOUR的最大值(記作SOURmax). 實驗表明SOURmax亦與曝氣強度有關。F30、IF方式曝氣強度為1.3l/min, SOURmax為3.1 ´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS;. 分級-A第一階段曝氣強度為2.6l/min, SOURmax高達近4.0´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS; A-F30曝氣強度為1.1l/min, SOURmax約為2.8´10-4mgO2/l-min-mgMLVSS。從圖4中可見，在A-F30、F30、IF方式的曝氣階段初期，DO接近于零。這是因為，反應器在平均值的曝氣強度下，供氧速率跟不上因強烈的生物活動引起的需氧速率。因而微生物活動受到抑制. 而分級-A的第一階段曝氣中, DO形成一突躍。這可認為在高于標準平均值的曝氣強度下, 供氧速率可超過因強烈的生物活動引起的需氧速率。因此，微生物活動強烈, SOUR值較高.由此可見, 在分級-A方式下的反應初期，較高的溶氧水平、因較大曝氣強度而加強的混合液攪拌和物質傳遞，加快了基質的生物降解，使微生物較早地進入內源呼吸狀態，因此污泥產率較低。而在其它三種方式下，溶氧不足抑制了生物活動, 生物降解相對較慢，推遲了微生物進入內源呼吸狀態，即微生物處于內源呼吸狀態的時間較短，污泥產率較高。

2.3 運行方式對污泥性質的影響及其分析

　　實驗顯示, 四種方式下活性污泥的性質也不盡相同。圖5是根據實測數據繪制的四種方式下活性污泥的沉降曲線。曲線前半段的斜率可表示污泥的沉降速率，而后半段的縱坐標值和斜率則反映了污泥的壓縮性能。圖中可見,

圖5.    四種方式下活性污泥的沉降曲線

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