颗粒污泥粒径的工程测定方法Word文档格式.docx

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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

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（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

l2.4O

141?

⑤

⑦.分选筛

0加∞∞L二加

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&

gt;

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&

lt;

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

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.

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

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.