污泥调理废水的特性及其处理工艺

流量为０．２
４．０
ｐＨ值及最佳投量下对ＣＯＤ的去除率为８．６％一 １７．５％，可见原水中的ＣＯＤ主要为溶解性污染物， 不宜采用混凝作预处理工艺。 ２．３生物处理试验
２．３．１
厌氧反应器：内填软性纤维填料，有效容积为 Ｌ，所加厌氧污泥取自厌氧池。 ＳＢＲ反应器：有效容积为４．０ Ｌ，以微电脑时控 器进行曝气／搅拌／静置程序设置，污泥取自华南理 工大学污水处理示范工程的好氧池。
ｐＨ
５６９．４
１１ ０２１．８ １０ ８２５．３ １０７４６．２ １０ １２．０５ １１．８７ １１．７６
６５８．７ ｌＯ ６０１．５
１１．６２
１１．６８
由于污泥调理废水中含有较多的无机颗粒，所 以废水首先进人沉淀槽，沉后水（ｐＨ＞１１）经氨吹脱 后进入储水槽，用硫酸调ｐＨ至８．５左右后进人生 物处理系统。具体流程如图１所示。
准。
ＳＢＲ除污试验
３结论
①污泥调理废水为高ＣＯＤ、高氨氮、高碱度 的高浓度有机废水，无需调节ｐＨ直接进行氨吹脱 时脱氨效果良好，能满足后续生物处理工艺对进水 氨氮的要求。污泥调理废水中的有机物主要以溶解 态存在，不宜采用混凝预处理工艺处理。 ②污泥调理废水具有较好的生物可降解性 能，当ＨＲＴ为２４ ｈ、进水ＣＯＤ为８
ｍｇ／Ｌ、ＨＲＴ为２４ ｈ时对ＣＯＤ
５５３．１
的去除率为６２．１％，出水ＣＯＤ为３
ｍｇ／Ｌ，出
水ｐＨ值为６．５～７．５，基本适合进入ＳＢＲ反应器； 延长ＨＲＴ对ＣＯＤ去除率的提高无显著帮助，故将 厌氧ＨＲＴ确定为２４ ｈ左右。
２．３．３
在优化的工艺条件下，出水各项指标均达到了 《污水综合排放标准》（ＧＢ ８９７８－－１９９６）的二级标
１．２流程及装置
水中逸出。在不调整ｐＨ值的条件下直接对原水进 行氨吹脱，选择曝气时间分别为１、２、３、４ ｈ，氨氮与 ＣＯＤ去除效果如表２所示。
表２氨吹脱试验结果
Ｔａｂ．２ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ０ １ １０７．２
ａｍｍｏｎｉａ ｓ扛－ｉｐｐｉｎｇ
１ ２ ２４９．１ ３ １９２．３ ４ １６９．６
吹脱时间／ｈ 氨氮／（ｍｇ・Ｌ。１） ＣＯＤ／（ｍｇ・Ｌ一１１
第２１卷第８期 ２００５年８月
中国给水排水
ＣＨＩＮＡ
Ｖ０１．２１ Ｎｏ．８ Ａｕｇ．２００５
ＷＡＴＥＲ＆ＷＡ伽ＷＡＴＥＲ
污泥调理废水的特性及其处理工艺
李平，
朱凡， 吴锦华
（华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州５１０６４０）
摘要：
采用离子色谱法及化学分析法分析了污泥调理废水的水质特性，在氨吹脱及混凝试
收集广州市各污水处理厂的剩余污泥，经过调理 后烧制成建筑材料、陶粒等。在污泥调理时投加了 硫酸亚铁、聚丙烯酰胺及石灰等药剂，所取废水由混
基金项目：国家自然科学基金资助项目（２０４７７０１１）
・４４・
万方数据
第８期
李平，等：污泥调理废水的特性及其处理工艺
第２１卷
凝沉淀后的上清液及压滤滤液组成，其水质如表１
ｃａｎ
ｒｅａｃｈ ６２．１％ｕｎｄｅｒ ＨＲＴ ｏｆ ２４
ｈ，
ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｔ ＣＯＤ ｏｆ ８ ６５８．７—９ ６５０．３ ａｅｒｏｂｉｃ ＳＢＲ ｐｒｏｃｅｓｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ
ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｅ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｉｓ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ａｌｔｅｒｎａｔｅ ａｎａｅｒｏｂｉｃ／
Ｔａｂ．１ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ
所示。
ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ＮＯ；一Ｎ／
表１污泥调理废水水质
项 目
ＣＯＤ／ ｐＨ
ＢＯＤ。／
ＳＳ／
总碱度／
ＮＨ４一Ｎ／
骶，
ＰＯｉ一一Ｐ／
Ｃａ２＋／
Ｃｌ一／
（ｍｇ・Ｌ。） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。１） （ｍｇ・Ｌ。１）
ｏｎ
ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ
ａｎ
ｔｈｅ
ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｉｓ
ｏｒｇａｎｉｃ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｉｔｈ ｈｉＩｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｍｏｎｉａ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ
ＬＩ Ｐｉｎｇ，
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＺＨＵ Ｆａｎ，
ＷＵ Ｊｉｎ—ｈｕａ
ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５
１０６４０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａ— ｐｈｙ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ—ａｎａｅｒｏｂｉｃ—ＳＢＲ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔ— ｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂａｓｅｄ
由表２可知，氨氮去除率随曝气时间的延长而 逐渐提高，经过２ ｈ的吹脱后氨氮浓度降至２４９．１ ｍｇ／Ｌ，可以进入生物系统，而吹脱前后的ＣＯＤ值变 化不大，ｐＨ值也变化甚微，故进人生物系统前仍需 调整ｐＨ值。
污泥调 理废水
出
水
２．２混凝试验 选用聚合硫酸铁、聚合氯化铝、硫酸亚铁、氯化 铁、硫酸铝、硫酸镁等６种混凝剂及ＰＡＭ助凝剂进 行混凝试验，考察对ＣＯＤ的去除效果。废水体积均
ＧＢ
８９７８－－１９９６的二级标准。 关键词： 污泥调理废水； 氨吹脱；厌氧；ＳＢＲ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１０００—４６０２（２００５）０８—００４４—０３
中图分类号：Ｘ７０３．１
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｓｌｕｄｇｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
ａｎｄ Ｉｔｓ
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
测定。
ｍｇ／Ｌ，采用连续流进水，
经两周的培养后污泥生长良好，厌氧反应器内以黑 褐色的生物膜为主，ＳＢＲ污泥为黄褐色。反应器启 动后，采用经稀释的脱氨废水（间歇进水）驯化污 泥，每天进水２ ｈ，进水ＣＯＤ为２
０００～４ ０００ ｍｇ／Ｌ， ｈ，
２结果与讨论
２．１氨吹脱试验 由于原水ｐＨ值为１１．５～１２．１，此时水中的游 离氨浓度较高，若辅以搅拌、曝气等手段则易使氨从
为２００ ｍＬ，加人混凝剂后再向各反应体系加人 ０．５％的ＰＡＭ
０．０５
图１工艺流程
Ｆｉｇ．１
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｅｔ－ｕｐ
氨吹脱：采用空压机鼓风曝气，吹脱塔为内径
２００
ｍｍ的有机玻璃筒，装水高度为０．５ ｉｎ，吹脱气
ｍ３／ｈ。
ｍＬ。结果表明，各混凝剂在最佳
ＳＢＲ运行方式
６５８．７—９ ６５０．３
Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ＳＢＲ
ｍｇ／Ｌ时，厌氧对ＣＯＤ的去除率可达６２．１％，且出 水水质稳定。厌氧／好氧交替运行的ＳＢＲ工艺对 ＣＯＤ、氨氮的去除率分别可达９２．１％、８８．４％。 ③氨吹脱一厌氧一ＳＢＲ工艺对污泥调理废水 水质具有良好的适应性，经其处理后出水水质能稳 定地达到ＧＢ ８９７８－－１９９６的二级标准。
・４５・
待运行稳定后改为连续进水，厌氧ＨＲＴ为２４
９
ＳＢＲ采用人工进水及排水，ＳＢＲ的运行工况为曝气 ｈ、搅拌２ ｈ、沉淀１ ｈ，每天运行两个周期，每个周
万方数据
第８期
中国给水排水
第２１卷
期换水１次，排水比为０．４～０．５。经过３０ ｄ的驯化 后，当厌氧进水ＣＯＤ为３ 出水ＣＯＤ分别为１
５８６．８ ９８９．４
１．３分析项目及方法
反应器的启动与驯化
将活性污泥分别加入到厌氧及ＳＢＲ反应器中， 投加量均为反应器有效容积的２０％。以葡萄糖、硫 酸铵、磷酸二氢钾按Ｃ：Ｎ：Ｐ＝１００：５：１配制人 工废水，进水ＣＯＤ约２
０００
ＣＯＤ：标准重铬酸钾法；ＴＰ：钼锑抗分光光度法； 碳酸钙总碱度：电位滴定法；ｐＨ：ｐＨＳ一３Ｃ精密数显 酸度计；ＰＯ：一、ＮＨ４一Ｎ、Ｎ０３一Ｎ、Ｃ１一、Ｃａ２＋：离子 色谱法；其他项目均采用《水和废水监测分析方法》
９ ８９３．６ ６ ７１１．５ １５８．７ ７ ３６９．７ １ ０２８．８ １２．９ ２．９ ０．７６ ３ １５８．５ ３ ５５６．５
数 １１．５— 值 １２．１
由表１可知，该废水具有较高的ＣＯＤ和ＢＯＤ， 值，ＢＯＤ，／ＣＯＤ值介于０．６～０．７，具有较好的可生 化性。由于在污泥调理过程中加入了石灰调整ｐＨ 值，使得废水具有较高的ｐＨ值、碱度和钙离子含 量。在污泥贮存、运输的过程中，由于氨化作用导致 大量氨氮转移到调理废水中，所以在该废水进入生 物系统之前需进行氨吹脱及ｐＨ值调整。
ｒａｔｅ
ｏｆ ＣＯＤ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｃｏｍｅｓ ｕｐ
ｔｏ
９２．１％ａｎｄ
８８．４％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ—ａｎａｅｒｏｂｉｃ—ＳＢＲ
ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｈｉｇｈｌｙ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｔｏ ｔｈｅ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｅｆｆｌｕｅｎｔ ｑｕａｌｉｔｙ
氧ＨＲＴ为２４ ｈ，ＳＢＲ按Ｂ方式运行。监测结果如表
ｍｇ／Ｌ时厌氧、ＳＢＲ
５所示。
表５动态运行的处理结果 Ｔａｂ．５
Ｄｙｌｌｔｉｍｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ
ｍｇ／Ｌ和１５６．５ ｍｇ／Ｌ，对
其去除率分别为６０．２％和９０．１％。此后逐渐提高 进水污染物浓度，直至进水全部为污泥调理废水。 ２．３．２厌氧除污效果 将经过２ ｈ氨吹脱的污泥调理废水的ｐＨ值调 整至８．５后通入厌氧反应器，改变停留时间对进、出 水ＣＯＤ进行连续监测，结果表明，当进水ＣＯＤ保持
ｃａｎ
ａｃｈｉｅｖｅ ＩＩ—ｃｌａｓｓ ｃｒｉｔｅｒｉａ
ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ ｉｎ ＧＢ ８９７８——１９９６． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：
ｓｌｕｄｇｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ； ａｍｍｏｎｉａ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ； ａｎａｅｒｏｂｉｃ； ＳＢＲ
１材料与方法
１．１废水来源及水质 原水取自广州某污泥资源化处理公司，该公司
在８
６５８．７—９ ６５０．３
ｓｌｕｄｇｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ
项目
ｐＨ
厌氧进水
８．０～８．５
厌氧出水
６源自文库５～７．５
ＳＢＲ出水
６．２～６．８
ＣＯＤ／（ｍｇ・Ｌ‘１） ＢＯＤ５／（ｒａｇ・Ｌ。１） ＳＳ／（ｍｇ・Ｌ’１） ＮＨ４一Ｎ／（ｍｇ－Ｌ一１） ＴＰ！（ｍｇ・Ｌ。）
８ ９２９—１０ ３８３ ３ １６０—３ ６２６ １２６～１４７ ５ ８０３。６ ６４５ １ ８５７。２ ３２６ １２６～１５２ ２１１～２４７ １．７。２．９ ７６～９１ ２２５～２５３ １．５～２．１ ２６—３５ １２～２０ １４～１７ ０．２～０．４
验的基础上开展了氨吹脱一厌氧一ｓＢＲ工艺处理该废水的研究。结果表明，污泥调理废水是一种 高浓度含氮有机废水，其中有机污染物主要以溶解态存在，不宜采用混凝处理。该废水具有较好的
生物可降解性能，＂－３ ＨＲＴ为２４ ｈ、进水ＣＯＤ为８
６５８．７～９ ６５０．３
ｍｇ／Ｌ时，厌氧对ＣＯＤ的去除率可
达６２．１％，厌氧／好氧交替运行的ＳＢＲ对ＣＯＤ、氨氮的去除率分别为９２．１％、８８．４％。动态运行结 果显示，．氨吹脱一厌氧一ｓＢＲ工艺对该废水水质具有良好的适应性，处理出水水质能稳定地达到
ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｅｘｉｓｔ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ａｒｅ ｕｎｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｏ ｂｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｂｅｔｔｅｒ
ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｉｌｉｔｙ，ＣＯＤ
ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅ ｉｎ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｈ
厌氧处理出水进入ＳＢＲ反应器，排水比设定为 ０．５，混合后反应器内初始ＣＯＤ、氨氮分别维持在
１ ５００～１ ７００
ｍｇ／Ｌ和１００—１２０ ｍｇ／Ｌ。采用Ａ、Ｂ
两种运行方式（如表３所示）进行试验，其中Ａ为传 统好氧／厌氧工艺，Ｂ为交替好氧／厌氧工艺，每个周 期结束时取样分析，结果如表４所示。
表３
Ｔａｂ．３