好氧顆粒污泥在化工污水處理中的應用

　　1、好氧顆粒污泥概述

　　好氧顆粒污泥英文縮寫(xiě)為AGS，是一種比較特殊的顆粒狀的生物組合體，它主要是利用生物自凝聚的特性而形成的一種顆粒狀活性污泥。好氧顆粒污泥結構嚴密有規律，具有較強的沉降性能，在處理污染物方面能達到非常明顯的效果。因為微生物本身固有的自固定性的性能特點(diǎn)，即便是在動(dòng)態(tài)的條件下也能夠很好進(jìn)行凝固，形成團聚的生物體，而且不會(huì )出現膨脹現象，也不會(huì )降低水質(zhì)。1980年，在污水處理的研究上發(fā)現了厭氧顆粒污泥，在采用厭氧顆粒污泥進(jìn)行污水處理時(shí)發(fā)現其在處理污水的過(guò)程中會(huì )發(fā)生很高的溫度反應，而且時(shí)間特別長(cháng)，對于低碳類(lèi)、氮磷含量高的污水達不到很好的去除效果。專(zhuān)家們在20世紀90年代發(fā)現了好氧顆粒污泥，并且將其在污水處理過(guò)程中進(jìn)行使用，結果表明，好氧顆粒污泥能夠將高濃度的有毒有機物質(zhì)，以及氮磷含量非常高的污水處理得非常干凈，一些重金屬和乳制品廢水也能達到很好的效果，于是好氧顆粒污泥技術(shù)成為環(huán)境工程領(lǐng)域內的研究熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。

　　2、好氧顆粒污泥的特點(diǎn)

　　好氧顆粒污泥的培養比較困難，受到的條件限制很多，而且不同狀況下培養出的好氧顆粒污泥的大小、顏色以及相應的性能都不相同。

　　2.1 色澤和顆粒

　　好氧顆粒污泥的外形非常有規則，一般為圓形或橢圓形，表面顏色為淺黃色或者橘黃色并且有豐富的孔隙。顆粒污泥的顆粒直徑會(huì )不斷地變大，隨著(zhù)直徑的增加，污泥的下沉速度也會(huì )跟著(zhù)加快，污泥的密度和疏水性也會(huì )隨之加大，這時(shí)顆粒污泥的體積是在逐漸減小的。當顆粒污泥的直徑超過(guò)4㎜之后阻力加大，對微生物的繁殖生長(cháng)以及多聚物的分泌就會(huì )產(chǎn)生影響，最終導致顆粒污泥的表皮破裂，逐漸形成絮狀活性污泥。所以在應用好氧顆粒污泥技術(shù)對化工污水進(jìn)行處理時(shí)必須要掌握好顆粒污泥的顆粒大小和生物活性特征。

　　2.2 沉降性能

　　好氧顆粒污泥的密度、體積指數以及污泥的沉降比指數綜合數值都在最佳狀態(tài)值范圍，雖然含水率較高超過(guò)了97%，但是并不影響沉降速率，好氧顆粒污泥的沉降速度是絮狀污泥沉降速度的5~6倍，所以即便是水力負載很強的環(huán)境下依然具有非常高的運行狀態(tài)和效率。

　　2.3 微生物多樣性

　　顆粒污泥內部形成分為很多的區域，有好氧區、缺氧區和厭氧區，微生物的有氧代謝能降解有機污染物，還可以氧化污水中含有氨氮的物質(zhì)。氧化后的氨氮成分逐漸擴散到缺氧區和厭氧區，在這里微生物作為電子受體對其進(jìn)行代謝，從而降低污水中的氮元素。同時(shí)顆粒污泥中的含有的微生物能有效地去除污水中的COD、BOD和TN。還能夠降低污水池中的污染物體積，從而降低了污水處理廠(chǎng)對占地面積的需求。

　　3、好氧顆粒污泥的形成

　　培養好氧顆粒污泥受到的條件限制特別多，必須控制好對其產(chǎn)生影響的各類(lèi)因素，最為重要的影響因素有：污泥種泥的來(lái)源、反應器、底物成分、有機負荷、進(jìn)水方式以及污泥沉淀的時(shí)間、在水里的剪切力。好氧顆粒污泥培養過(guò)程中，影響污泥顆�；�的是種泥的來(lái)源、底物成分和SBR，只有控制好這三項影響因素才能保證污泥的顆�；�。通過(guò)反復的研究和實(shí)踐得出，培養好氧顆粒污泥最好的種泥是活性污泥�；钚晕勰嘀泻�有大量的微生物群落，這是形成好氧顆粒污泥的重要條件。在排放出來(lái)的化工污水中含有的微生物有親水性的也有疏水性的，親水性微生物不容易被污泥絮體吸附，因此種泥中含有的疏水性微生物自然是越多越好，好氧顆粒污泥也就更加容易成功的培養出來(lái)，其沉降的性能就更強。在培養顆粒污泥的過(guò)程中，正二價(jià)、三價(jià)的離子和帶負電的細菌結合之后，形成微生物細胞核。通過(guò)這些正負離子結合的方式培養好氧顆粒污泥過(guò)程比較繁瑣，而且要求的技術(shù)水平較高，一定要對各類(lèi)因素的掌握要恰到好處，一些相關(guān)的正、負離子以及時(shí)間和器具的掌握必須嚴格的按照參數操作執行，確保培養出的顆粒污泥的穩定性能。

　　4、好氧顆粒污泥的應用

　　好氧顆粒污泥應用到化工污水處理中，因為其較強的沉降性能，EPS所具有的耐沖擊和耐毒性，通過(guò)對微生物原理的利用，微生物的自固定化所具備的可生物添加性，是處理污水的關(guān)鍵。

　　4.1 有毒有機廢水的處理

　　基于好氧顆粒污泥的密度和密實(shí)性結構，對有毒物質(zhì)的抵抗能力非常強，化工污水中會(huì )含有大量的微量元素物質(zhì)，有些是具有一定的毒性的，如苯酚、硝基酚等含有酚類(lèi)物質(zhì)的污水，這些酚類(lèi)對水中的生物具有非常強的毒性，濃度很低的苯酚排放到河流湖泊中都會(huì )導致微生物死亡。好氧顆粒污泥應用到含有苯酚物質(zhì)的污水中，對苯酚的比降解速率是非常高的，即便是苯酚濃度達到每升1900㎎時(shí)，仍然能達到降解效果，好氧顆粒污泥對苯酚的比降解速率最高可達1.18g苯酚/gVSSd。對硝基酚產(chǎn)生的作用也是一樣的。除了含有酚類(lèi)物質(zhì)的廢水外，好氧顆粒污泥還能有效地處理嘧啶類(lèi)廢水、含有甲基叔丁基醚類(lèi)元素物質(zhì)的廢水以及三級及甲醇類(lèi)污水。

　　4.2 乳制品廢水的處理

　　乳制品廢水中含有很多營(yíng)養物質(zhì)，人們把過(guò)多的對污水、廢水處理的研究精力都傾注于人工有機污水處理的研究上，而好氧顆粒污泥用于乳制品廢水的處理上則開(kāi)創(chuàng )了新的研究焦點(diǎn)。把好氧顆粒污泥用在乳制品工廠(chǎng)排放的污水當中，當充水比達到50%時(shí)，去除COD的概率仍然能夠達到90%，對于氮的去除率可以達到80%，總磷達到67%。

　　4.3 對重金屬燃料廢水的處理

　　采用生物技術(shù)處理污水、廢水時(shí)會(huì )添加一些添加劑來(lái)促進(jìn)生物的吸附能力，常用做生物吸附劑的有藻類(lèi)、真菌、活性污泥等，目前采用的生物吸附劑多是懸浮微生物，但因為其具有不穩定性、吸附后不容易分離和再生困難等弊端，對重金屬廢水和染料廢水的處理效果不是很好。好氧顆粒污泥則能有效地解決這些問(wèn)題，強大的吸附能力能夠處理高濃度重金屬廢水，同時(shí)對陽(yáng)離子和染料、熒光劑都有很強的吸附能力。

　　4.4 核廢料廢水的處理

　　好氧顆粒污泥作為新型的生物材料可以有效地去除水中溶解性的鈾，對于鈾的吸附能力會(huì )根據鈾的pH值的變化隨之加強或減弱，好氧顆粒污泥吸附鈾的同時(shí)還會(huì )釋放出金屬陽(yáng)離子，具有離子交換能力，因此處理廢水中低濃度鈾的效果是其他物理化學(xué)方法都達不到的。

　　5、結論

　　綜上所述，好氧顆粒污泥技術(shù)和傳統的活性污泥技術(shù)相比，對污水處理的效果遠遠高于傳統的活性污泥技術(shù)。好氧顆粒污泥技術(shù)所具有的強大優(yōu)勢和對污水、廢水處理取得的效果，已經(jīng)引起了相關(guān)部門(mén)的重視，成為當今污水處理方法研究的焦點(diǎn)。但是好氧顆粒污泥培養上所受到的條件限制因素太多，不容易做好控制工作，所以好氧顆粒污泥在污水處理上存在一定的難度。雖然好氧顆粒污泥的數學(xué)模型存在不完整性，研究方面也沒(méi)有規律性和可操作性，然而其在污水尤其是化工污水處理上有明顯效果和優(yōu)勢。通過(guò)不斷地研究發(fā)現，加強好氧顆粒污泥的培養方法，采用這項處理技術(shù)可以提高廢水中污染物的負荷，縮短有害物質(zhì)的停留時(shí)間。同時(shí)由于好氧顆粒污泥的自身的密度和結構，還能夠有效地降低污水處理池的占地面積。好氧顆粒污泥工藝技術(shù)的研發(fā)和應用，開(kāi)啟了污水處理的新篇章，不但有效地緩解了環(huán)境污染的嚴重事態(tài)，也促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，為保護水資源做出了巨大的貢獻。(來(lái)源：浙江省天正設計工程有限公司)