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投加沸石粉活性污泥攪拌參數(shù)優(yōu)化及其對離子交換速率的影響研究
信息來源：濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心 作者：
在0.3m×0.3m×0.36m方形攪拌槽中初步探討了不同的攪拌器類型、安裝高度以及曝氣強度對投加了沸石粉的高濃度活性污泥懸浮狀態(tài)的影響,并根據(jù)固液懸浮理論確定了最佳的攪拌參數(shù)。同時,進行了不同攪拌速率下沸石對污水中氨氮的離子交換動力學(xué)研究。結(jié)果表明在無曝氣的情況下,選用三葉推進式攪拌器,攪拌器離底高度為1/3攪拌器直徑時所需要的臨界攪拌速率最低。曝氣有助于反應(yīng)池中污泥的懸浮,對于30g/L的污泥,當(dāng)曝氣強度由10m3/(m2.h)增大1倍時,臨界攪拌速率降低了50%。攪拌速率為120r/min時,沸石對污水中氨氮的離子交換速率受膜擴散過程控制,當(dāng)其增大為180r/min時,其控制步驟為粒內(nèi)擴散,沸石粉活性污泥達到完全均勻懸浮的臨界攪拌速率不足以滿足傳質(zhì)的要求,需增大一定程度。
沸石是一種天然礦物,對氨離子具有特殊的吸附和離子交換性能,與不同的工藝結(jié)合廣泛應(yīng)用于城市水環(huán)境治理中。如沸石曝氣生物濾池、沸石人工濕地等,沸石粒徑大都在1mm以上。粒徑對沸石的吸氨性能有較大的影響,粒徑越小沸石的離子交換容量越大,當(dāng)粒徑大于1mm時離子交換容量急劇下降,然而在凈化污水時粒徑越小流失量越大,所以國內(nèi)很少有學(xué)者對小粒徑沸石工藝進行深入研究。同濟大學(xué)利用沸石粉末(平均粒徑41·68μm)的快速吸氨特性,在吸附池內(nèi)投加沸石粉末,開發(fā)了沸石聯(lián)合生物吸附再生工藝(ZCS工藝),研究結(jié)果表明在很短的水力停留時間條件下,出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級B標(biāo)準(zhǔn)的要求,吸附飽和沸石在再生段得到充分的再生,與投加活性炭相比,處理成本大幅度降低,是非常有前景的一種新型污水處理工藝。與此同時,為了保證一定的傳質(zhì)速率和防止沸石粉活性污泥沉降累積,需要在各反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置攪拌裝置。由于該工藝的沸石粉活性污泥濃度較高,設(shè)計手冊的經(jīng)驗數(shù)據(jù)往往不適合要求,冒然采用可能會影響傳質(zhì)效率,降低工藝的處理效果,甚至?xí)斐晌勰嗟某练e。
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