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化学解偶联剂在活性污泥中减少污泥产量的作用

作者:admin 来源:南京艾赫德新型材料有限公司 日期:2013/8/3 18:00:23 人气:

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  化学解偶联剂在活性污泥中减少污泥产量的作用,TCS能有效降低分批培养物和连续培养物中的污泥量,尤其时连续培养物,在30天的序批式活性污泥运行中,当TCS浓度大于0.4 mgL-1时,它能够有效的减少剩余污泥产率,当其浓度为0.8~1.0时mgL-1,能够减少污泥产量40%,且在该浓度下,基质去除能力不会受到影响。同时也发现,污泥生长减慢的原因在于微生物的活性与活性细胞占总细胞的比例升高相关联,TCS的加入使得系统的比氧气吸收率(SOUR)增加,TCS浓度为1.0 mg L-1时,可以提高微生物活性42%,增加活性细胞3-4%。
   目前几种化学解偶联剂作用效果的比较如下:通过对国内外关于化学解偶联剂的报道研究发现,虽然这些解偶联剂包括各种不同分子结构的化合物,但它们有一个共同特点就是都是亲脂性弱酸;在作用效果上,硝基酚类化合物比氯酚类化合物的污泥减量化效果要好,最有效的解偶联剂是oNP,mCP,DNP和TCP;就解偶联剂的毒性而言,一般情况下硝基酚类化合物大于氯酚类化合物, TCS最小。
  当然,就添加化学解偶联剂可能存在的负面影响
  通过生物化学解偶联的能量消耗方法可能是一种有着巨大发展潜力的剩余污泥减量化技术。在活性污泥法中,加入适量的化学解偶联剂能不同程度的减少剩余污泥产量。但是,也可能产生其他一些经济、运行和环境等问题,主要体现在下面的方面。
 a 系统的基质去除率有较小的下降。污泥产率的下降将导致污水中COD和氨氮的去除率下降,不同程度的影响出水效果。
 b污泥的性能发生了改变。解偶联剂可能对不同种类的生物的生长速率影响不同,使活性污泥中的种群动力学和优势种群发生了变化,原生动物和后生动物减少可能使污泥凝聚能力降低,丝状菌增加会导致污泥膨胀,沉降性降低;
  c系统需氧量大大增加。在传统活性污泥工艺中,一般曝气占工厂总能源费用的50%以上。研究表明[5],解偶联剂的加入将使系统的需氧量提高30%~50%。这样的话,系统的运行成本将增加15%以上。
  d 在 大多数化学解偶联剂是异型生物质,它们对环境有潜在的危害,解偶联剂的毒性和微生物的驯化值得关注。
  影响解偶联剂作用的因素如下:许多因素可以影响解偶联剂减少剩余污泥产量的效果,如解偶联剂浓度、解偶联剂性质、污泥浓度、温度、pH值和投料方式等。此外微生物对不同类型的解偶联剂表现出不同的生理状况的亲和力和不同的生存能力等。
    解偶联剂性质 :污泥产率的控制效果与解偶联剂的酸性强弱有关(除DCP外),解偶联剂的酸性越强,即pKa值越低,污泥减量化效果越强[16].低pKa值有利于氯酚类和硝基酚类解偶联剂中的酚羟基脱质子,在含有解偶联剂在培养基中,解偶联剂的pKa值对△pH值的影响很大,即低pKa值使pmf弱化,进一步使污泥产量下降。Yang等报道,间氯酚(pKa=9.10)的污泥减量化效果好于对氯酚(pKa=9.10);邻硝基酚(pKa=7.222)的污泥减量化效果好于间硝基酚(pKa=8.360)。 在活性污泥工艺中加入化学解偶联剂来减少剩余污泥产率是很有效的。该技术具有易控制,运行稳定,有较强操作适应性的优点。但是解偶联剂的污泥减量化机理还不是很清楚,解偶联剂加入会导致运行成本增加,主要包括曝气成本和化学解偶联剂成本。化学解偶联剂对环境的危害也不容忽视。这些都是限制它工业化的主要原因和因素。
  就均衡污泥减量化带来的运行成本降低和解偶联剂加入导致的运行成本增加,可知用化学解偶联剂使剩余污泥减量化的活性污泥工艺在工程实践中有很强的应用前景和市场。