在城市污水处理厂A2O 系统中硅藻土对除磷的影响

陈斌 杨运平 苏婕

Chen Bin，Yang Yunping,Su Jie

（国家电投集团远达水务有限公司 重庆 400060）

在城市污水处理厂A2O 系统中硅藻土对除磷的影响

The Impact of Diatomite on Phosphorus Removal on the municipal Sewage Plant using A2O

陈斌 杨运平 苏婕

Chen Bin，Yang Yunping,Su Jie

（国家电投集团远达水务有限公司 重庆 400060）

为考察硅藻土对城市污水处理厂除磷的影响，以辽宁朝阳某城市污水处理厂A2O处理系统为研究对象，重点分析了硅藻土的微观结构，投加硅藻土对A2O处理系统MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS、微生物及磷去除率的影响。结果表明，硅藻土具有多孔结构，在A2O处理系统中投加硅藻土能够显著提高MLSS、MLVSS、MLSS/MLVSS，微生物明显也增多，且有助于对磷的去除。

硅藻土；磷；MLSS；MLVSS

Abstract:In order to understand the impact of diatomite on phosphorus removal in the municipal Sewage plant,a certain municipal Sewage plant using A2O,in Chaoyang City Liaoning Province as research target.The microstructure of diatomite was analyzed,the effect of dosing diatomite on MLSS,MLVSS,MLSS/MLVSS,microbial structure,the phosphorus removal rate was studied.The results show that diatomaceous has a porous structure,MLSS,MLVSS,MLSS/MLVSS increased significantly,microbial also increased,and contributed to removal phosphorus.

Keywords:Diatomaceous Removal Phosphorus MLSS MLVSS

引言

硅藻土是一种用途广泛的非金属矿，由单细胞硅藻类生物的硅酸盐遗骸形成[1]。硅藻土的主要成分是SiO2,其含量可达80%至94%[2]。由于硅藻的壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔，硅藻土拥有独特的硅藻壳体结构。这种独特的结构赋予了硅藻土许多优良的性能[3]，如较大的比表面积、较强的吸附性，较强的稳定性、耐酸碱等。硅藻土被广泛用于水处理剂，利用硅藻土处理工业废水和生产饮用水的技术已有近20年的历史[4]。本文以硅藻土为水处理剂，研究了其对城市污水处理厂A2O系统除磷效果的影响。

1 实验部分

1.1 研究内容

为研究硅藻土在城市污水处理厂中对磷去除率的影响，以辽宁省朝阳市某总规模为1万立方米/日、采用A2O工艺的城市污水处理厂为研究对象，对比分析了硅藻土投加前、投加中和投加后，硅藻土的微观结构、微生物、MLSS、MLVSS、磷去除率的变化情况。研究周期为54天，前18天未投加硅藻土；第19天至36天投加硅藻土，每日的投加量为80mg/L；第37天至第54天为投加后研究阶段。

1.2 分析方法

利用显微镜（奥林巴斯）观察硅藻土及微生物微观结构。采用BET法检测硅藻土的比表面积。采用重量法检测A2O系统MLSS（混合液悬浮固体浓度）及MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）。采用钼酸铵分光光度法检测磷的含量。

2 结果与讨论

2.1 硅藻土性能

硅藻土由不导电非晶体二氧化硅的硅藻壳体和超导的硅藻纳米微孔组成，可在硅藻表面形成不平衡电位和外墙电位。在水处理过程中，具有较强的吸附力，把超细微粒物质、色度、有毒有害物质和气味吸附到硅藻表面，下沉并与水体分离。将少量硅藻土投加水中，在显微镜下观察了其结构，见图1a。硅藻土投加后从A2O系统中取样，利用显微镜观察硅藻土结构，见图1b。

图1 硅藻土显微镜图像

图1a为硅藻土的显微镜图像，图1b为在显微镜下观察到的A2O系统中硅藻土图像。图像表明硅藻土具有多孔结构，投加到生化池后，硅藻土吸附了污水中的污染物，并填充于微孔中。

利用BET法[5]检测了硅藻土的比表面积，结果显示其比表面积为51.96 m2/g，再次证实了硅藻土的多孔性。

2.2 硅藻土对污泥浓度的影响

表1 试验期间MLSS,MLVSS的变化情况

定期对A2O系统中MLSS、MLVSS进行检测，硅藻投加土前污泥浓度较低，仅为1300mg/L左右，MLSS与MLVSS比值约为41%；硅藻土投加后MLSS、MLVSS均增加，MLSS与MLVSS比值也提高，投加结束时MLVSS/MLSS的比值达70.35%，达到常规城市污水处理厂的比值70%。投加结束后MLSS、MLVSS、MLSS与MLVSS比值与投加后期值基本保持一致，没有明显的下降。随着硅藻土的投加，生化池中无机质的增加，导致MLSS增加，而MLVSS/MLSS比值未降低，证明了MLVSS也呈增长趋势，投加硅藻土后增加了污泥活性。

2.3 对微生物的影响

硅藻土投加前以及硅藻土投加前期均只观察到极少数游离性微生物，无固着性微生物；投加中后期观察圆形微生物，较多类似钟虫、线形虫、游离型微生物，见图2。随着硅藻土的投加，生化池内的微生物结构形式由原来的游离型微生物向游离型和固着型混合类转变，并且原生动物、后生动物种类较齐全，数量增多，生物活性得到改善。

图2 投加硅藻土后的微生物

2.4 硅藻土对TP的去除效果

投加硅藻土前、投加中、投加后，A2O系统对磷的去除率见图3，由图3可知，在投加硅藻土前，出水TP部分指标超出国家一级A排放标准0.5mg/L，从第26天开始TP达到国家一级A排放标准，投此后TP均未超标。硅藻土投加前，污水厂因污泥浓度低，系统除磷能力较弱。投加硅藻土后，由于硅藻土具有吸附性，可吸附磷，对磷有一定的去除能力。

图3 硅藻土对TP的去除效果

结论

（1）硅藻土比表面积较大，具有多孔结构，具备吸附能力。

（2）硅藻土有利于提高A2O系统中的MLSS、MLVSS，同时MLSS/MLVSS比值也增大，微生物活性增加。

（3）投加硅藻土可显著增加A2O系统中微生物种类。（4）投加硅藻土提高了A2O系统对磷的去除率。参考文献

[1]杨浩文,高文元.我国硅藻土的应用现状及展望[J].中国陶瓷工业，2013,20(3)：18:20.

[2]周海妙，解庆林，陈南春，詹峰.硅藻土在城市污水和工业废水处理中的应用 [J].安全与环境工程,2013,(2):77-81.

[3]鲁光辉,郑水林，王腾宇.硅藻他在废水中的应用及研究现状[J].中国非金属工业导刊,2012,3:39:47.

[4]刘宇明.硅藻土在城市污水处理中的应用[J].科技资讯，2008,（22）：94-94.

[5]扬宇翔，王鹏，陈荣三.硅藻土比表面的研究[J].南京大学学报，1991,27（4）:706-714.