钙化颗粒污泥特征及其对造纸废水处理效能的影响

郭 徽，赵党阳，王 耀，齐云洹

（1.河南银鸽实业投资股份有限公司技术中心，河南漯河462000；2.漯河市环境卫生管理处，河南漯河462000）

目前，对颗粒污泥的研究多停留在如何快速培养、及其在不同厌氧反应器中的特性上，而对钙化颗粒污泥的研究较少。因此，文中探讨了河南某废纸造纸厂钙化颗粒污泥特征及其对废水处理效能的影响，为废纸造纸废水处理厂的运行提供参考。

1 材料与方法

1.1 工艺流程

图1 污水处理系统工艺流程图

图1是该废纸造纸厂污水处理系统工艺流程图。由图1可知，污水经机械格栅池拦截粗大悬浮物后进入集水池，经斜筛对细小纤维回收后，自流进入初沉池。初沉池中，大部分悬浮物沉降后去除，出水经预酸化池和调节池后进入3台并联运行的IC厌氧反应器。厌氧出水由泵送入氧化沟，出水自流经二沉池沉淀后，经深度处理系统后进入芬顿处理系统后，流入三沉池继续沉淀后，出水达标排放。各阶段产生的污泥送至污泥混合池，压滤成泥饼送至锅炉掺烧。

1.2 测定方法

污水钙镁总量的测定采用EDTA滴定法（GB 7477-1987），颗粒污泥无机物含量测定采用600℃灼烧减重法。氧化沟SV30、MLSS采用标准方法测定。

2 结果与分析

2.1 IC反应器进出水硬度分析

为了考察反应器进出水的硬度，该研究定期测定了进出水钙镁含量（见表1）。

由表1可以看出，IC进水钙镁总量2 178 mg/L，1号IC反应器出水的钙镁总量为1 603 mg/L，类似地，江苏某废纸造纸企业IC反应器进出水硬度2 183 mg/L，1 633 mg/L。从进出水硬度的数据来看，厌氧IC出水平均值在1 128 mg/L，去除约51%的钙镁离子，氧化沟出水平均值在593 mg/L，平均约有47%的钙镁离子被去除，沉积下来的钙镁大多数都会沉积在活性污泥上，使活性污泥的活性下降。测定前2号IC反应器、3号IC反应器补充过颗粒污泥，新加入的颗粒污泥的钙化程度较低，能吸附一部分钙镁离子，所以出水钙镁总量较1号IC低。

表1 钙镁总量变化测定结果

2.2 钙化颗粒污泥特征

对运行的IC反应器内部颗粒污泥烘干并对其无机物含量进行一定时间的检测，污泥无机物含量测定结果见表2和表3。

表2 2号IC活性污泥无机物含量测定结果

表3 3号IC活性污泥无机物含量测定结果

从无机物含量的测定结果来看，两个IC厌氧反应器无机物含量，均随距地面高度增加呈现先增加后降低的趋势，3号颗粒污泥无机物含量要大于2号IC。

从烘干后污泥的颜色上看，2号IC颗粒污泥的颜色与3号IC存在明显差异。3号IC颗粒污泥的颜色大部分为黄色，2号IC反应器内颗粒污泥的颜色有黑色和黄色两种，随距地面高度的增加，黑色颗粒污泥的比例减少。这可能与2号IC、3号IC新补充厌氧污泥的数量不同有关。颗粒污泥烘干后的颜色可反映其钙化程度，钙化程度较低的颗粒污泥为黑色，而钙化程度较高的颗粒污泥为黄色。

从污泥形状上看，大颗粒污泥一般以椭球形为主，而较小颗粒污泥则以球状居多。随着距地面高度的增加，3号IC厌氧反应器内大颗粒污泥的数量减少，这与3号IC上升流速较大（超过4 m/h）有关，大颗粒污泥因比重较大，分布在反应器的底部，而粒径较小的颗粒污泥，因比重较小可随水上升到较高的高度。

2号IC厌氧反应器内的颗粒污泥的分布状况与3号IC有显著差异。2号IC厌氧反应器内的颗粒污泥粒径差异不大。这可能与2号IC上升流速较低（小于4 m/h）有关，由于流速不足，使反应器内颗粒污泥产生堆积层。说明上升流速会对厌氧反应器内的污泥分布状况产生影响，对反应的效率产生影响。因此，在IC运行时，需定时监测颗粒泥量及状态，保证上升流速大于4 m/h，使反应器内污泥呈流化状态，使比重大的钙化颗粒污泥沉积在反应器底部后，加强底部排泥，保证厌氧颗粒活性的生长更新。

2.3 IC颗粒污泥钙化对后续好氧处理的影响

正常运行的氧化沟SV30300 mL/L，MLSS3 500～4 000 mg/L。

对颗粒污泥钙化严重时期，正常运行的氧化沟主要指标进行一定时间的检测，其测定数据如表4所示。

表4 氧化沟主要指标测定结果

氧化沟污泥在载玻片上肉眼可见黑色渣子，显微镜观察活性污泥的絮粒较小、胶团较小，无机颗粒粘附在活性污泥上。由于无机物含量在70%以上，活性污泥沉降太快，氧化沟出水过滤困难，黏附性差，对去除效果产生影响。

3 结论

1）废纸造纸废水经过IC反应器处理后，大约51%的钙镁离子沉积在颗粒污泥中。

2）钙化程度较高的颗粒污泥烘干后为黄色、椭圆形、粒径较大。

3）IC反应器中颗粒污泥的钙化导致其后续好氧处理单元中无机物含量高达70%以上，处理效能显著降低。