!艺与常规活性污泥法及间歇曝气活性污泥法在运行机理上的 差异,表2-7列出了用土述三种方法处理高浓度制约废水(士霉 素)的试验结果 囊2-7三种活性污泥法对制英康水处理效果比较 方法 CODmg/L)去除|MLSy5s/sⅥcOD投配{周期 率浓度SS 进水出水(%)m创 容积污泥 常规活性污泥法629I297951440606320.80056 间歇活性污泥法10367273180521517305424 56406548848050.795260607512 16302328583.82080y21.63|04312 2442357853405083792.400.5912 SBR工艺 300045284956309046300L05312 4005998508.1309543{4000.4912 500890822820089555.000.6112 5500803854}818071625.50067 1285421348347430881063208512 注:容积负荷一kgm3d,污泥负荷一 kg/kgSS-d 由于制药废水中残余的抗生素和盐类以及某些添加剂等将 严重抑制厌氧微生物的正常代谢,因而影响厌氧发酵工艺的处理 效果。另外,常规好氧活性污泥法难以承受如此高的COD浓度。 比较三种方法的数据,可以看出SBR工艺明显优于间歇曝气 活性污泥法,而间歇曝气活性污泥法又比普通曝气法为好。主要 表现在:①SBRL艺可获得沉淀性能好的活性污泥。采用普通 曝气池运行时Sv高达632,并且有丝状菌大量繁殖,间歇曝气 活性污泥法的Sv为195,而SBR工艺的SⅥI均在95以下,可 保持良好的沉淀性能。②SBR丁艺可极大提高活性污泥浓度 ·30
釆用通活性污泥法时SS只有1.44gL,间歇曝气活性污泥法的 SS为3.18gL,但SBR1艺SS高达6g/以上,并有近似于厌氧 颗粒污泥的块状污泥存在,十分有利于提高处理效果和容积负 。③SBRⅠ艺使活性污泷的活性明显提尚。普通活性污泥法 的 VSS/SS为060左石,而SBR:艺的ⅤSSSS呵以提高0.80 以上。原因在于SBR艺的排水是在静止情况下进行,而迕续出 水容易带走比重较轻、活性较好的污泥。④SBRL艺具有较快 的作物繁殖速率。SBR「艺的无氧或低氧状态,可促进世代时间 短、生长繁殖快的酸化细菌大量增加,决定性地提高了刈有机物 的降解能力。另外在低氧条件卜,相当数的低级霉菌得以生长, 对降解冇机物也起∫重要作用。RNA(核糖核酸)决定细菌的增殖 速率,SBR.艺的活性污泥中RNA含量高于普通活性污泥法的 3-4倍。⑤SBR艺叫提高废水的可生化性。通过厌氧及缺氧过 稈,可使原来难降解的有机物分解成能够被降解的物质 对于-个SBR曝气池而言,沉淀利排水排泥阶段可认为不存 在物反应,因此其充水和反应阶段的时间决定作周期的长 短。生物反应的好氧和厌氧性质取决丁曝气和停置时间,而且充 水时间也有重要影响。在充水阶段,反应器中同时出现生物反应 过稈和污染物的积累,而污染物的积累会影响反应过程需要的时 间。当SBR操作完全采用好氧过程时,其生化反应动力学可用卜 述模型描述。 dc KX (2-11) d t K Kc 式中,K一反应速度常数(h) x一混合液活性污泥浓度(mg/L) K一莫诺特方程中的半速度系数(mg/L) K一抑制常数(mg) n一试捡常数
C一污染物浓度(mg/L,以COD表示) 本模型是以莫诺特方程式为基础,考虑到在污染物浓度高时 反应受扣制的情况,在分母中加入(CK项。当C很小时, 式(2-11)可简化为经典的莫诺特方程。随着C的增大,(C/K 也增大,反应速度明显下降,n值越大,抑制程度越严重。 为了求取式(2-11)中的一系列常数,采用分段法,将低含 酚浓度下的实测数据代入式(2-12),并整理为反应速度v。 d c KXC d t (2-12) K V KXC KX 用最小二乘法,求解得K=0.077k)及K=141mg,并用图解法 求取系数K及n值。在不同K及n值情况下,反应速度随污染 物浓度的变化如图29和2-10。 600 120 50 =200\350 60 0120I80240300360420480540600 K=0.077;胖10;x2500;K=144 图29不同K值对反应速度的影响
6 上E凶 8 12 15 污染物浓度mg K0077:X=2500;K,=144:Kc=450 图2-10不同n值对反应速度的影响 如果定义: Q一充水阶段进入反应器的废水流量(m/h) 4-充水阶段自充水开始至讨论时刻的时间(h) y一反应器内混合液体积(m3)。充水开始t=0时,V=V 充水期内某一时间t时,V=V+Q;充水结束时,V=V+QT。 v。一充水开始时,SBR内存留的混合液体积m2)该混合液 是上周期排水后残留卜来的,一般为SBR有效溶剂的25~50% T—选定的充水时间(h)。 C一原废水浓度(mg/L)。 C-反应器混合液液相中污染物浓度(mg/L) ⅹ一反应器混合液活性污泥浓度(mgL,)。 考虑SBR内污染物的物料平衡,在充水阶段内,污染物的积 累量等于进入量与反应量之差,即
d(C) KXY - OC (2-14) 十 如果将充水过程中污泥量的增长忽略,则可认为XⅤ等于 SBR内的污泥总量,在充水阶段内为一定值。此外,随着废水的 注入,Ⅴ和C将随t而变化,故式(2-14)可改写为: dy dc d r OC. (2-15) K d 将,用Q代替时,则有: d t dc KXY K (2-16) 1+ 在反应阶段,Q=0,SBR内混合液体积保持恒定,式 (2-16)将变为 Ky C (2-17) d c KⅩ dt K (2-18) 用龙格-库塔法求解充水阶段的模型式(2-17)和反应阶段 的模型式(2-18),可模拟计算不同时间下SBR内液相污染物 浓度值。将上述求得的动力学参数K、K、K及n值代入式 (2-16)和(2-18),可模拟计算不同进水浓度下,混合液中 污染物浓度随运行时间的变化。图2-11和图212分别为进水含 酚浓度C5=500和109mgL时,充水时间、充水和反应总时间 及污染物在混合液中的剩余浓度三者之间的关系。 34·