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颗粒污泥粒径的工程测定方法
环境污染与防治第28卷第2期2006年2月
颗粒污泥粒径的工程测定方法*
石完奎王凯军.倪文
(1.北京科技大学土木与环境学院,北京100083;2.黑龙江科技学院资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150027;
3.北京市环境保护科学研究院,北京100037)
摘要厌氧反应器污泥粒径分布的测试方法目前主要有激光粒度分析,照相,沉降法和筛分法.快速方便的实用方法是筛分
法,但筛分时需用缓冲剂,考察了分别用缓冲液和自来水作为冲洗介质的筛分结果.结果表明,作为现场应用自来水替代缓冲液是
可行的,能够准确反映出污泥颗粒粒径变化的趋势,同时给出了试验测定方法和原则,确定了最佳污泥取样量为2OmI
关键词厌氧污泥粒径分布筛分
Tapwaterbasedsievingmethodfordeterminingsizedistributionforanaerobicsludgegranulesofafullscalewastewater
treatmentplantShiXiankui~,WangKaijun,NiWen.(1.CivilandEnvironmentalEngineeringSchool,Bei—
jngUniversityofScienceandTechnology,BeOing100083:
2.HeilongJiangInstituteofScienceandTechnology,
HarbinHeiloniang150027;3.BeijingResearchInstituteofEnvironmentalProtection,Beijing100037)
Abstract;SievingisasimpleandlowCOStmethodfordeterminingtheparticlesizeofanaerobicsludgegran—
ules;abufferingsolutionisoftenemployedforwashingandbackwashingofthesludgeparticles.Experimentsresults
showedthattheparticlesizedistributionprofileobtainedusingtapwaterwaspracticallythesameasthatobtainedU—
singphosphatebufferingsolutionsandthattheparticlesizeprofileswerereproduciblewhenperformedwithsludge
samplesof20mI.
Keywords;AnaerobicreactorsludgeParticlesizedistributionSieving
废水的厌氧处理方法已在工程中广泛应用川.污泥的颗粒化是提高反应器负荷,实现高效处理的
第一作者:
石宪奎,男,1967年生,博士研究生,副教授,从事废水厌氧生物处理方面的研究.
2003年黑龙江省教育厅科技基金资助项目(No.10531144).
UV.和CODM的去除效果明显好于前两种流程,并
且对UV.的去除效率大于CODM,这可能是因为
流程3含有光催化氧化处理工艺,它具有很强的氧
化性,能断开苯环和共轭双键.而流程4含有三种
生物处理工艺和NF,经过驯化的微生物提高了对
UV.的去除效果.这同时充分体现了光催化氧化
和GAC,NF等深度处理工艺在去除有机物和提高
饮用水安全性方面的优越性.而流程4不管是对
UVⅢ还是CODM都具有最佳的去除效果,但是它所
涉及的工艺比较复杂.所以对于那些对水质要求比
较高,经济能力比较好的水厂可以考虑采用以GAC
和NF为主的饮用水处理技术.
3总结
(1)各工艺流程对UV都有一定去除效果,在
一
定程度上提高了饮用水的安全性.前三种流程的
平均玄除率分别是56.8,63.29/6和91.5,而流
程4的平均去除率接近100.
(2)4种组合工艺流程对C0Dm的去除效果类
似于对UV.流程4最高,流程1最低,而且流程
1有较多的时间段出水COD仍较高,需要添加深
14O-
度处理工艺以提高饮用水水质的安全性.
(3)流程4对UV和C0DM都具有最佳的去
除效果,这充分体现了GAC和NF在去除有机物提
高饮用水的安全性上的优越性.但是它涉及的处理
工艺比较复杂,因此对于那些对水质要求比较高,经
济能力较强的水厂可以考虑采用GAC和NF技术.
参考文献
l于鑫,张晓健,王占生.水源水及饮用水中的有机物对人体健康
的影响,中国公共卫生,2003,19(4);481~482
2蒋绍阶,刘宗源.uVⅢ作为水处理中有机物控制指标的意义.莺
庆建筑大学,2002,24
(2):
6i~65
3孙丽娜,季民,任智勇,等.生物陶粒一微絮凝恬性滤池工艺处
理微污染原水的试验研究.给水排水,2003,29(i2);24~28
4彭魂春,陈新庚,黄鸽,等.nTiOz光催化机理及其在环境保护
中的应用研究前景,环境污染治理技术与设备,2002,3(3):
l~6
5龙小庆,王占生.活性炭纳滤膜工艺去除饮用水中总有机碳和
Ame8致突变物.环境科学,2001,22
(1):
75~77
6于洪斌,丁蕴铮.恬性炭在水处理中的应用方法研究与进展.工
业水处理.2003,23(8):
l2~l6
7张杰,褚良银,陈文梅.膜分离技术在废水处理中的应用.过滤
与分离,2004,14(3);8~11
8UrbainV,BenoidR,ManemJ.Membranebioreactor;anew
treatmenttoo1.JAWWA,l996,88(5):
75~86
9DuraneeauSJ.Thefutureofmembranes.JAWWA,2000,92
(2):
70~7l
责任编辑:
陈泽军(修改稿收到日期:
2005—05一l5)
石宪奎等颗粒污泥粒径的工程测定方法
前提,研究反应器内颗粒污泥的粒径分布可以很直
观地反映出反应系统条件对颗粒污泥产生的影响,
对于深入研究反应器运行状况和污泥颗粒的影响因
素和如何将反应器维持在良好状态有着特殊的作
用],因此,颗粒化过程及颗粒特性的检测方法一直
是同行们研究的主要内容.其中颗粒的表观和微观
特性是这一问题的核心.
污泥颗粒化进程就污泥本身来讲包括颗粒的形
成,颗粒的粒度分布和颗粒性质的变化,描述这一进
程的关键是颗粒的分离.目前在实验室和工程中用
来分析反应器污泥粒径分布的测试方法主要有激光
粒度分析,扫描电镜法,沉降法和筛分法].前三种
方法虽准确但操作过程复杂,成本高,污泥的适时检
测受到限制,因此现场实用的方法是筛分法.筛分法
具有低成本,快速方便且重现性好等优点,但由于污
泥的性质不同,实验方法和检测者经验的差异,造成
可参比性差.特别是在现场使用缓冲液的必要性确
实值得讨论,因此,本试验对自来水替代缓冲液作为
冲洗介质的可行性作了比较研究.
1污泥筛分方法
本方法以三筛四粒级过程为例,增加分选筛后
的方法可以此类推.步骤如下:
①取自反应器的泥
样确定体积后倒人250mL的烧杯内加水或缓冲液
稀释,然后全部倒人3#筛;②用洗瓶均匀冲洗,促
使颗粒分离;③将3#筛子取下放入水浴器中漂洗,
筛上颗粒转移到烧杯中并将筛子反冲;④将水浴器
中的清水倒掉,余下的颗粒倒人2#筛子并重复②
③④过程;⑤各级筛子的冲洗水被截留在最底部的
截水器内依次转移至一烧杯中沉淀;⑥烧杯中的颗
粒可去做镜检,测静水沉速,TSS及VSS等,流程示
意见图1.
图1筛分过程分解示意
圈旦
2试验条件
2.1筛子
试验采用一系列O10cm不锈钢筛来确定污泥
颗粒粒径范围,孔径分别为:
1.96,0.96,0.64,0.45,
0.36和0.21mm,筛子从下向上目数由小到大摞放
在截水器上.
2.2冲洗水容器
用300mL塑料洗瓶冲洗.
2.3介质
冲洗介质采用普通室温自来水和配制缓冲液,
使用缓冲液的目的是为颗粒提供足够的渗透压与合
适的pH,以保护颗粒污泥的结构不被损坏,同时降
低液体表面张力,有利于颗粒分离,减小实验误差,
缓冲液组成KH2PO,4.0g/L;Na2HPO?
7H2(),
5.0g/[;K2HPO4,l_2g/[;pH一7.1,温度为室温,
具体参数如表1.
表1试剂类别
试剂名称级别生产商批号
KHzPO4分析纯天津市登峰化学试剂厂2003.6.20
NazHPO4?
7H2O分析纯北京化学试剂二厂2003.2.3
KzHPO4分析纯天津市登峰化学试剂厂2003.6.202.4
表2反应器运行参数
缓冲液
自来水
23.10
19.90
15.70
13.25
15.10
14.5O
35.3O
15.70
13.25
l2.4O
141?
⑤
⑦.分选筛
0加∞∞L二加
环境污染与防治第28卷第2期2006年2月
2.4指标检测
悬浮固体SS采用重量法测定,污泥体积用i00
mL量筒测量.
2.5污泥来源
试验污泥取自t1.I东某淀粉厂污水处理车间,运
行参数如表2.
3实验结果及分析
3.1泥样量的确定
用量筒取一定量污泥倒入系列筛,分别用缓冲
液或自来水冲洗分级,然后确定各粒级的TSS,结
果见表3.
为便于分析,将表3巾由缓冲液得到的结果作
图2.从2可见,对于>O.30mm的颗粒,泥样量
在15~25mI范围内的重现性较明显,粒径在0.30
~
0.45,0.45~0.62,0.62~0.96,0.96~1.96mm
范围的分布集中任17.8~2O.6,22.4~
26.9,22.69/6~25.79,6和6.048.79/6.
在厌氧反应器中,也正是这一粒度范围的颗粒
对反应器的高效运行具有决定性的意义.对于<
0.3mm的颗粒包括无机颗粒,没有形成规则外形
强度极低的生物絮团和进水带入的基质颗粒等,其
颗粒粒度在冲洗过程中变化较大导致重现性差,有
小部分是由几个小颗粒粘结而成的,在冲洗中发生
解体变成絮状或更小的单体进入小的粒级.当取样
i00ml时,为保证颗粒的分离势必要增加冲洗强度
和时间,会造成部分颗粒破碎进入较小粒级.
0.96196
0.620.96
函n.加.6
0300.45
02l一030
(0.2l
05l0l5202530
TSS
图2由缓冲液得到的粒径分布结果
3.2用自来水代替缓冲液的试验结果
实验室研究颗粒本身性质时一般采用缓冲液作
为介质,但在现场分析时由于水量的不确定性要增
加试验程序并造成试剂的浪费,因此确定简单实用
的现场检测方式具有实际意义.本试验又以自来水
为冲洗介质埘污泥样品进行了筛分并与上述缓冲液
的试验结果作了刘'比,污泥量仍取重现性较好的
15,2O,25mI,结果见表3和图3,图3中前6列是
使用缓冲剂的结果,后6列足使用自来水的结果.
从图3对比结果来看,粒径分布结果无较大差别,自
]42
来水替代缓冲液作为冲洗介质是可行的,能够指示
出反应器内污泥的变化趋势.
逞(力
留
3O
25
20
15
10
5
0
暑是
守宁宁宁守
宝导兽宣
粒径/mm
图3不同介质的筛分结果
4结论
(1)自来水替代缓冲液作为冲洗介质是可行的,适
合现场应用,在以后的现场试验中都可采用此方法.
(2)通过对比试验得到了污泥粒径筛分结果重
现性较好的取样量即15,2O,25mI.建议取2OmL.
(3)影响筛分精度的主要因素是:
网眼尺寸的
均匀性,筛网的磨损及锈蚀程度,颗粒的成熟度和冲
洗水速.
(4)测定原则:
①污泥取样量应适当且有代表
性,否则会对颗粒漂洗,过滤和干燥带来难度增加误
差,建议取2OmL为宜,超过5OmL重现性变差,样
品应做到即取即测;②冲洗水用量在保证颗粒充分
分离的情况下越少越好,这样可降低对实验容器的
要求,也可避免污泥流失减少误差;冲洗水压应适中
且操作动作应轻缓,防止污泥分离不彻底或溅出导
致实验失败;③截水器内的水必须全部集中抽滤,保
证污泥样品的TSS冲洗前后没有损失.试验完成
后,要尽快冲洗筛子,避免颗粒因粘性挂筛.
参考文献
lIIulshoffPo1lW.l'ht-Phn0rT1en0nofGranulationofAnaerobic
Sludge,WaterResearch,1986,(12):
1233~1235
2PereboomJHF.Sizedistributionmodelformethanogenicgran—
ulesfrmrlfullscaleUASBand1Creactors.WaterScienceTech—
nology,1994,(3O)211~221
3lagunaA.Asimpleandlowcosttechniquefordeterminingthe
granulometryofupflowanaerobicsludgeblanketreactorsludge.
WaterScienceTechnology.2000,(40):
l~8
责任编辑:
陈泽军(修改稿收到}=I期:
20050628)
一++|●^●,
长江流域湿地保护引人关注
我国长江流域湿地保护正在受到关注.2005年11月8
日,《湿地公约》缔约方常务委员会召开的第九届缔约方大会,
授予中国科学院测量与地球研究所蔡述明湿地保护科学奖.
洪湖生态环境因工业发展和人口增加曾一度严重恶化.中国
国家林业局和湖北省人民政府根据蔡述明反映的洪湖牛态受
到破坏的情况,立即l采取行动,采纳r蔡的7条建议,投入
9000多万元整治洪湖,使洪湖生态面貌较快得到改善.
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- 颗粒 污泥 粒径 工程 测定 方法