濰坊市坊子區養殖水質改良劑廠（濰坊沸石生物技術開發中心）
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投加沸石粉活性污泥攪拌參數優化及其對離子交換速率的影響研究
信息來源：濰坊沸石生物技術開發中心 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的影響,并根據固液懸浮理論確定了最佳的攪拌參數。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研究。結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。曝氣有助于反應池中污泥的懸浮,對于30g/L的污泥,當曝氣強度由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,當其增大為180r/min時,其控制步驟為粒內擴散,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,與不同的工藝結合廣泛應用于城市水環境治理中。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,所以國內很少有學者對小粒徑沸石工藝進行深入研究。同濟大學利用沸石粉末(平均粒徑41·68μm)的快速吸氨特性,在吸附池內投加沸石粉末,開發了沸石聯合生物吸附再生工藝(ZCS工藝),研究結果表明在很短的水力停留時間條件下,出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準的要求,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速率和防止沸石粉活性污泥沉降累積,需要在各反應池內設置攪拌裝置。由于該工藝的沸石粉活性污泥濃度較高,設計手冊的經驗數據往往不適合要求,冒然采用可能會影響傳質效率,降低工藝的處理效果,甚至會造成污泥的沉積。
