基于低频振动强化物质传递过程的污水处理效能提升机制

考察了在低溶解氧(DO)条件下,低频机械振动(LFMVs)的加入对AO工艺脱氮效果的影响,从氧在气—液—固三相之间的传质效率、污泥絮体结构变化以及理化特性等方面进行了机理探究。结果表明：在(1.5±0.3) mg·L⁻¹的低DO浓度下,随着振动频率的增加,系统 COD和TN的去除率有所提高,在40 Hz时达到最高,平均去除率分别为94.86%和76.88%,相比于对照组R0分别提升了5.42%和23.46%,此时,气-液间氧传递系数增加约140.46%,液-固间氧扩散系数增加了255.26%;理化特性分析结果表明,气-液间氧传递系数的增加是由于LFMVs强化了液相的湍流流态造成的,而液-固间氧扩散系数的提升主要是因为LFMVs的引入降低了污泥粒径,增大了絮体间孔隙和刺激了胞外聚合物(EPS)的分泌。此外,经济性评估结果表明,荷载 LFMVs的AO反应器比传统模式AO反应器的综合用电量低0.12 kW·(m³·h)⁻¹。