1.活性污泥的培養(yǎng)
硝化菌和反硝化菌的接種最好利用ADC廢水排放口的底泥或者利用同類NH3-N廢水生化處理系統(tǒng)的活性污泥進行培養(yǎng)馴化。由于ADC生產(chǎn)廠廢水排放口取泥相當(dāng)困難,所以采用自行培養(yǎng)馴化活性污泥。污泥取自玉帶河的底泥,呈黑色,有臭味,含有大量泥沙等無機物,鏡檢觀察不到微型動物,污泥活性極差,鏡檢結(jié)果見圖4.1。
圖4.1 培養(yǎng)前的污泥
Figure 4.1 sludge before cultivate
圖4.2 污泥培養(yǎng)后期
Figure 4.2 sludge after cultivate
本階段從2004年3月13日開始,由于A/DAT-IAT反應(yīng)器沒有做好,污泥培養(yǎng)在一個有效容積為8L的池進行。污泥培養(yǎng)初期,每天悶曝22h,靜置2h,排放4L廢水,再加入4L自配水。7天后,污泥顏色呈黑色,沉降性能良好,出水混濁,測得MLSS為1500mg/L,SV為6%,反應(yīng)過程中pH值、COD、NH3-N濃度沒有較大的變化,說明培養(yǎng)出的細(xì)菌量較少。14天后,污泥呈淺黑色,沉淀時泥水界面由開始模糊逐漸變得邊緣清晰,鏡檢時可以觀察到草履蟲、漫游蟲、裂口蟲、吸管蟲等。隨著生物相逐漸變好,預(yù)示菌種培養(yǎng)出來了。測得污泥MLSS為2200mg/L,SV為11%,COD和NH3-N去除率分別達(dá)到43%和10%,污泥活性還不強,需要繼續(xù)培養(yǎng)。此后,每天運行兩周期,每周期曝氣10h,靜置2h。30天后,污泥的絮凝和沉淀性能良好,混合液靜置半小時,上清夜清澈透明,泥水界面清晰,污泥呈黃褐色,鏡檢有大量新型菌膠團,較為密實,可以觀察到許多活躍的鐘蟲(如圖4.2所示)。測得污泥MLSS為4100mg/L,SV為21%,COD去除率達(dá)到90%以上,NH3-N去除率在30%以上,污泥活性較強,至此認(rèn)為培養(yǎng)階段結(jié)束
2.活性污泥的馴化
培養(yǎng)出來的活性污泥含有大量異養(yǎng)菌,而硝化菌是自養(yǎng)菌,污泥中含量非常少,需要進一步進行馴化,使之占優(yōu)。與硝化菌相比,反硝化菌對環(huán)境的適應(yīng)能力強,生長和繁殖快,所以在一般情況下反硝化菌受到廢水物質(zhì)的抑制程度要比硝化菌小。本試驗中同時進行硝化菌和反硝化菌的馴化。
初步確定IAT池運行周期為5h,其中曝氣3h、沉淀1h、排水1h,回流比R1為250%,回流比R2為300%。在馴化過程中每隔兩天增加廢水中的NH3-N和COD濃度,使污泥穩(wěn)定運行兩天,馴化結(jié)束時的NH3-N的濃度從51.7mg/L加大到123.4mg/L。此階段從2004年4月13日開始到2004年5月26日結(jié)束。
在系統(tǒng)運行過程中,每隔兩天提高一次進水COD和NH3-N濃度。污泥馴化初期,進水COD濃度251.3mg/L,NH3-N濃度51.7mg/L,COD去除率為85.59%,而NH3-N去除率僅為23.21%。這是因為異養(yǎng)菌占優(yōu)勢,生長速率快,硝化菌世代時間長,生長速率慢,含量較少,與異養(yǎng)菌競爭處于不利地位,硝化反應(yīng)速率低。4天后,NH3-N去除率明顯升高,達(dá)到了46.70%,這說明系統(tǒng)中的硝化菌逐漸占優(yōu)勢,但NH3-N處理效果還不很理想,還需要繼續(xù)馴化。44天后,進水NH3-N濃度為123.4mg/L,出水NH3-N濃度穩(wěn)定在10mg/L以下,去除率在90%以上,此時系統(tǒng)取得了良好的脫氮效果