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投加沸石粉活性污泥搅拌参数优化及其对离子交换速率的影响研究

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

吉林快3  在0.3m×0.3m×0.36m方形搅拌槽中初步探讨了不同的搅拌器类型、安装高度以及曝气强度对投加了沸石粉的高浓度活性污泥悬浮状态的影响,并根据固液悬浮理论确定了最佳的搅拌参数。同时,进行了不同搅拌速率下沸石对污水中氨氮的离子交换动力学研究。结果表明在无曝气的情况下,选用三叶推进式搅拌器,搅拌器离底高度为1/3搅拌器直径时所需要的临界搅拌速率最低。曝气有助于反应池中污泥的悬浮,对于30g/L的污泥,当曝气强度由10m3/(m2.h)增大1倍时,临界搅拌速率降低了50%。搅拌速率为120r/min时,沸石对污水中氨氮的离子交换速率受膜扩散过程控制,当其增大为180r/min时,其控制步骤为粒内扩散,沸石粉活性污泥达到完全均匀悬浮的临界搅拌速率不足以满足传质的要求,需增大一定程度。

  沸石是一种天然矿物,对氨离子具有特殊的吸附和离子交换性能,与不同的工艺结合广泛应用于城市水环境治理中。如沸石曝气生物滤池、沸石人工湿地等,沸石粒径大都在1mm以上。粒径对沸石的吸氨性能有较大的影响,粒径越小沸石的离子交换容量越大,当粒径大于1mm时离子交换容量急剧下降,然而在净化污水时粒径越小流失量越大,所以国内很少有学者对小粒径沸石工艺进行深入研究。同济大学利用沸石粉末(平均粒径41·68μm)的快速吸氨特性,在吸附池内投加沸石粉末,开发了沸石联合生物吸附再生工艺(ZCS工艺),研究结果表明在很短的水力停留时间条件下,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准的要求,吸附饱和沸石在再生段得到充分的再生,与投加活性炭相比,处理成本大幅度降低,是非常有前景的一种新型污水处理工艺。与此同时,为了保证一定的传质速率和防止沸石粉活性污泥沉降累积,需要在各反应池内设置搅拌装置。由于该工艺的沸石粉活性污泥浓度较高,设计手册的经验数据往往不适合要求,冒然采用可能会影响传质效率,降低工艺的处理效果,甚至会造成污泥的沉积。