煤粉活性污泥处理废水的试验研究

余 洁

（山西迅速环境工程技术有限公司，山西 太原 030000）

废水处理是当前对水资源进行充分利用，解决并减少废水对环境污染的主要途径之一。对于废水治理而言，一方面要求可对废水进行高效处理，另一方面要求处理后的产物避免对环境造成二次污染。本文通过煤粉为核心载体驯化活性污泥制备煤粉活性污泥，旨在达到提高废水处理效果的同时，极大提升废水处理的副产物污泥的燃烧性能，实现对废水处理副产物的充分利用，并重点开展了煤粉活性污泥对废水处理效果的影响，包括煤粉投加量、煤粉颗粒等指标[1]。

1 煤粉活性污泥的制备

本次试验所采用的基于煤粉为载体驯化活性污泥制备煤粉活性污泥的装置如图1 所示：

图1 煤粉活性污泥制备试验装置

如图1 所示，所采用基于煤粉载体驯化活性污泥根本核心反应器的直径为35 cm，高度为60 cm；同样基于上述装置对应的对污水进行处理的小型反应器的直径为15 cm，高度为32 cm。如图1 所示的煤粉活性污泥反应器和污水处理装置的曝气方式通过在装置底部采用鼓风机的方式进行供氧，动力来源为气泵，期间通过转子流量计对所输入氧气的量进行调节，从而实现对曝气速率的控制[2]。

在试验前对生活污水进行采样，并采用相关方法对生活污水中的水质指标进行检测。其中，COD 通过重络酸钾法进行检测；NH4+-N 通过钠氏试剂分光光度法进行检测；TP 值通过钼酸铵分光光度法进行检测；pH 值通过pH 计进行检测，检测结果如表1 所示：

表1 生活污水水质指标检测结果

本次试验所采用的污泥为某污水处理厂曝气池获得，该污泥属于活性污泥，颜色呈现为深灰褐色。

本次试验所采用的煤粉属于常用的燃料，从原理上讲该煤粉可对污水中的重金属等污染物进行有效吸附，要求所采用的煤粉的颗粒直径小于0.5 mm，并根据试验需求将煤粉进行分等级，包括有60～80 目（0.178～0.25 mm）、80～100 目（0.150～0.178 mm）、100～120 目（0.125～0.150mm）、120～140 目（0.106～0.125 mm）；对分等级的煤粉在105 ℃的温度下进行烘干操作后将对其进行2 h 的冷却，并最终密封等待后续的试验。

2 煤粉投加量对废水处理效果的影响

本节试验对普通活性污泥与煤粉活性污泥对废水处理效果进行对比外，针对煤粉活性污泥对在驯化期间所投加的煤粉量对最终所得煤粉活性污泥对废水处理效果进行对比。本次试验通过对废水中COD、氨氮、总磷以及其他污染物的去除效果进行对比反应对废水的处理效果。

2.1 煤粉投加量对废水COD 去除效果的影响

煤粉投加量为0 g/L 对应的为普通活性污泥，并对煤粉活性污泥中所投加的煤粉量分别对0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/L 对废水中COD 的去除效果进行对比。本次试验中所采用生活污水的样品中COD 值为430～450 mg/L，COD 的平均值为440.80 mg/L。试验结果如表2 所示：

表2 煤粉投加量对生活污水中COD 的去除率对比

如表2 所示，采用普通活性污泥和煤粉活性污泥对生活污水中COD 去除后，最终出水的平均浓度均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A 排放标准的要求；而且，随着煤粉投加量的增加，对应污水中COD 的去除率呈现先增大后变小的变化趋势，且在当煤粉投加量为0.4 g/L 时对应所驯化的煤粉活性污泥对污水中COD 的去除率最大[3]。

总的来讲，采用煤粉活性污泥可对生活污水中COD 污染区进行大部分去除。

2.2 煤粉投加量对废水氨氮去除效果的影响

煤粉投加量为0 g/L 对应的为普通活性污泥，并对煤粉活性污泥中所投加的煤粉量分别对0.2、0.4、0.6、0.8、1 g/L 对废水中氨氮的去除效果进行对比。本次试验中所采用生活污水样品中氨氮的质量浓度为45～55 mg/L，氨氮的平均质量浓度为49.33 mg/L。试验结果如表3 所示：

表3 煤粉投加量对生活污水中氨氮的去除率对比

如表4 所示，采用普通活性污泥和煤粉活性污泥对生活污水中氨氮去除后，最终出水的平均浓度均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A排放标准的要求；而且，随着煤粉投加量的增加，对应污水中氨氮的去除率呈现先增大后变小的变化趋势，且在当煤粉投加量为0.4 g/L 和0.2 g/L 时对生活污水中氨氮的去除率相近，兼顾经济性和去除效果，确定煤粉投加量为0.4g/L 时对应所驯化的煤粉活性污泥对污水中氨氮的去除率最大[4]。

表4 煤粉投加量对生活污水中总磷的去除率对比

2.3 煤粉投加量对废水总磷去除效果的影响

煤粉投加量为0 g/L 对应的为普通活性污泥，并对煤粉活性污泥中所投加的煤粉量分别对0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/L 对废水中总磷的去除效果进行对比。本次试验中所采用生活污水样品中总磷的质量浓度为3～4.5 mg/L，总磷的平均质量浓度为3.56 mg/L。试验结果如表4 所示：

如表4 所示，采用普通活性污泥和煤粉活性污泥对生活污水中总磷去除后，最终出水的平均浓度均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A排放标准的要求；而且，随着煤粉投加量的增加，对应污水中总磷的去除率呈现先增大后变小的变化趋势，且当煤粉投加量为0.4 g/L 时对应所驯化的煤粉活性污泥对污水中总磷的去除率最大[5]。

综上所述，当制备煤粉活性污泥时采投加的煤粉量为0.4 g/L 可实现对生活污水中总磷、氨氮和COD的高效去除。

3 结语

目前，污水主要通过普通污泥进行处理，在处理后所产生的污泥会对环境造成二次污染。为此，通过在普通活性污泥中投加一定量的煤粉，在提高对污水中污染物去除率的同时，最终所得污泥在煤粉的作用下可进行焚烧进行处理。本文重点开展了不同煤粉投加量对污水中COD、氨氮以及总磷的去除效果进行对比。

通过试验研究可知，投加0～1 g/L 煤粉时，随着煤粉投加量的增加对污水中COD、氨氮和总磷的去除率呈现为先增大后减小的变化趋势；而且，当煤粉投加量为0.4 g/L 时对应的污水治理效果最佳，最终对COD 的去除率可达93.99%，对氨氮的去除率可达97.88%，对总磷的去除率可达96.61%，最终出水均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A 排放标准的要求。