鈣化顆粒污泥特征及其對(duì)造紙廢水處理效能的影響

郭 徽，趙黨陽，王 耀，齊云洹

（1.河南銀鴿實(shí)業(yè)投資股份有限公司技術(shù)中心，河南漯河462000；2.漯河市環(huán)境衛(wèi)生管理處，河南漯河462000）

目前，對(duì)顆粒污泥的研究多停留在如何快速培養(yǎng)、及其在不同厭氧反應(yīng)器中的特性上，而對(duì)鈣化顆粒污泥的研究較少。因此，文中探討了河南某廢紙?jiān)旒垙S鈣化顆粒污泥特征及其對(duì)廢水處理效能的影響，為廢紙?jiān)旒垙U水處理廠的運(yùn)行提供參考。

1 材料與方法

1.1 工藝流程

圖1 污水處理系統(tǒng)工藝流程圖

圖1是該廢紙?jiān)旒垙S污水處理系統(tǒng)工藝流程圖。由圖1可知，污水經(jīng)機(jī)械格柵池?cái)r截粗大懸浮物后進(jìn)入集水池，經(jīng)斜篩對(duì)細(xì)小纖維回收后，自流進(jìn)入初沉池。初沉池中，大部分懸浮物沉降后去除，出水經(jīng)預(yù)酸化池和調(diào)節(jié)池后進(jìn)入3臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的IC厭氧反應(yīng)器。厭氧出水由泵送入氧化溝，出水自流經(jīng)二沉池沉淀后，經(jīng)深度處理系統(tǒng)后進(jìn)入芬頓處理系統(tǒng)后，流入三沉池繼續(xù)沉淀后，出水達(dá)標(biāo)排放。各階段產(chǎn)生的污泥送至污泥混合池，壓濾成泥餅送至鍋爐摻燒。

1.2 測(cè)定方法

污水鈣鎂總量的測(cè)定采用EDTA滴定法（GB 7477-1987），顆粒污泥無機(jī)物含量測(cè)定采用600℃灼燒減重法。氧化溝SV30、MLSS采用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 IC反應(yīng)器進(jìn)出水硬度分析

為了考察反應(yīng)器進(jìn)出水的硬度，該研究定期測(cè)定了進(jìn)出水鈣鎂含量（見表1）。

由表1可以看出，IC進(jìn)水鈣鎂總量2 178 mg/L，1號(hào)IC反應(yīng)器出水的鈣鎂總量為1 603 mg/L，類似地，江蘇某廢紙?jiān)旒埰髽I(yè)IC反應(yīng)器進(jìn)出水硬度2 183 mg/L，1 633 mg/L。從進(jìn)出水硬度的數(shù)據(jù)來看，厭氧IC出水平均值在1 128 mg/L，去除約51%的鈣鎂離子，氧化溝出水平均值在593 mg/L，平均約有47%的鈣鎂離子被去除，沉積下來的鈣鎂大多數(shù)都會(huì)沉積在活性污泥上，使活性污泥的活性下降。測(cè)定前2號(hào)IC反應(yīng)器、3號(hào)IC反應(yīng)器補(bǔ)充過顆粒污泥，新加入的顆粒污泥的鈣化程度較低，能吸附一部分鈣鎂離子，所以出水鈣鎂總量較1號(hào)IC低。

表1 鈣鎂總量變化測(cè)定結(jié)果

2.2 鈣化顆粒污泥特征

對(duì)運(yùn)行的IC反應(yīng)器內(nèi)部顆粒污泥烘干并對(duì)其無機(jī)物含量進(jìn)行一定時(shí)間的檢測(cè)，污泥無機(jī)物含量測(cè)定結(jié)果見表2和表3。

表2 2號(hào)IC活性污泥無機(jī)物含量測(cè)定結(jié)果

表3 3號(hào)IC活性污泥無機(jī)物含量測(cè)定結(jié)果

從無機(jī)物含量的測(cè)定結(jié)果來看，兩個(gè)IC厭氧反應(yīng)器無機(jī)物含量，均隨距地面高度增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，3號(hào)顆粒污泥無機(jī)物含量要大于2號(hào)IC。

從烘干后污泥的顏色上看，2號(hào)IC顆粒污泥的顏色與3號(hào)IC存在明顯差異。3號(hào)IC顆粒污泥的顏色大部分為黃色，2號(hào)IC反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的顏色有黑色和黃色兩種，隨距地面高度的增加，黑色顆粒污泥的比例減少。這可能與2號(hào)IC、3號(hào)IC新補(bǔ)充厭氧污泥的數(shù)量不同有關(guān)。顆粒污泥烘干后的顏色可反映其鈣化程度，鈣化程度較低的顆粒污泥為黑色，而鈣化程度較高的顆粒污泥為黃色。

從污泥形狀上看，大顆粒污泥一般以橢球形為主，而較小顆粒污泥則以球狀居多。隨著距地面高度的增加，3號(hào)IC厭氧反應(yīng)器內(nèi)大顆粒污泥的數(shù)量減少，這與3號(hào)IC上升流速較大（超過4 m/h）有關(guān)，大顆粒污泥因比重較大，分布在反應(yīng)器的底部，而粒徑較小的顆粒污泥，因比重較小可隨水上升到較高的高度。

2號(hào)IC厭氧反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥的分布狀況與3號(hào)IC有顯著差異。2號(hào)IC厭氧反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥粒徑差異不大。這可能與2號(hào)IC上升流速較低（小于4 m/h）有關(guān)，由于流速不足，使反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥產(chǎn)生堆積層。說明上升流速會(huì)對(duì)厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥分布狀況產(chǎn)生影響，對(duì)反應(yīng)的效率產(chǎn)生影響。因此，在IC運(yùn)行時(shí)，需定時(shí)監(jiān)測(cè)顆粒泥量及狀態(tài)，保證上升流速大于4 m/h，使反應(yīng)器內(nèi)污泥呈流化狀態(tài)，使比重大的鈣化顆粒污泥沉積在反應(yīng)器底部后，加強(qiáng)底部排泥，保證厭氧顆?；钚缘纳L更新。

2.3 IC顆粒污泥鈣化對(duì)后續(xù)好氧處理的影響

正常運(yùn)行的氧化溝SV30300 mL/L，MLSS3 500～4 000 mg/L。

對(duì)顆粒污泥鈣化嚴(yán)重時(shí)期，正常運(yùn)行的氧化溝主要指標(biāo)進(jìn)行一定時(shí)間的檢測(cè)，其測(cè)定數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 氧化溝主要指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

氧化溝污泥在載玻片上肉眼可見黑色渣子，顯微鏡觀察活性污泥的絮粒較小、膠團(tuán)較小，無機(jī)顆粒粘附在活性污泥上。由于無機(jī)物含量在70%以上，活性污泥沉降太快，氧化溝出水過濾困難，黏附性差，對(duì)去除效果產(chǎn)生影響。

3 結(jié)論

1）廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)過IC反應(yīng)器處理后，大約51%的鈣鎂離子沉積在顆粒污泥中。

2）鈣化程度較高的顆粒污泥烘干后為黃色、橢圓形、粒徑較大。

3）IC反應(yīng)器中顆粒污泥的鈣化導(dǎo)致其后續(xù)好氧處理單元中無機(jī)物含量高達(dá)70%以上，處理效能顯著降低。