SBR工藝強(qiáng)化反硝化除磷作用研究.pdf

1、本論文以人工配水和生活污水為研究對(duì)象，以厭氧、缺氧、好氧、缺氧交替的方式運(yùn)行，研究了SBR系統(tǒng)生物脫氮除磷的工藝要素及其反應(yīng)機(jī)理。 本論文的研究?jī)?nèi)容主要分為四個(gè)部分：(1)以人工配水為試驗(yàn)進(jìn)水來馴化活性污泥，通過不斷調(diào)整工藝的運(yùn)行方式和工藝周期，確定脫氮除磷的最終工藝運(yùn)行方式。(2)以人工配水為試驗(yàn)用水，研究DO、HRT、SRT、C／N／P等工藝要素對(duì)SBR系統(tǒng)脫氮除磷效果的影響。(3)以生活污水為進(jìn)水對(duì)污泥進(jìn)行梯度馴化，研究S

2、BR反應(yīng)器在D0=2.5mg/L、HRT=1.5h、SRT=15d的條件下的同步脫氮除磷效果。(4)對(duì)比以人工配水、生活污水為進(jìn)水系統(tǒng)的脫氮除磷效果，研究其反硝化脫氮除磷機(jī)理；結(jié)合批式實(shí)驗(yàn)研究亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮濃度大小對(duì)反硝化除磷的影響，進(jìn)一步闡明內(nèi)源反硝化脫氮除磷的機(jī)理。 通過實(shí)驗(yàn)研究得出以下結(jié)論。 (1)在研究脫氮除磷的運(yùn)行工藝方面，發(fā)現(xiàn)(A/O)2SBR工藝明顯優(yōu)于(A/O/A)SBR工藝和(A/O)SBR工藝。以人

3、工配水為進(jìn)水的反應(yīng)器A對(duì)TN、TP、COD、TOC的去除率分別為96.26％、99.87％、90.46％、85.57％，較之(A/O)3SBR工藝的TN、TP、COD的去除率分別提高了8.26％、0.87％、2.46％。(A/O)2SBR工藝的曝氣為90min，與(A/O)3SBR工藝的100min好氧曝氣相比，能耗節(jié)約了10％，同時(shí)工藝也得以進(jìn)一步簡(jiǎn)化。 (2)在研究工藝運(yùn)行要素的方面，在DO≈2.5mg/L、HRT=1.5h

4、、SRT=12～15d、C/N/P比為300：(35～41)：(6.6～8.2)時(shí)，人工配水的各項(xiàng)指標(biāo)的去污效果良好。①DO小利于好氧吸磷，但不利于反硝化吸磷；DO大利于硝化和反硝化吸磷，可提高氨氮和總氮的去除率，但是卻降低了總磷的去除效果。②HRT=1.5h時(shí)，缺氧段沒出現(xiàn)“二次釋磷”且脫氮除磷效果較好；HRT繼續(xù)增大，能耗增加，而氮、磷的去除率并沒有顯著提高。③泥齡短對(duì)聚磷菌的生長(zhǎng)有利，污泥齡延長(zhǎng)對(duì)硝化菌和反硝化菌的生長(zhǎng)繁殖有利，S

5、RT=12～15d時(shí)，污泥生長(zhǎng)和運(yùn)行良好，當(dāng)SRT超過20d時(shí)容易出現(xiàn)污泥膨脹和污泥解體現(xiàn)象；④研究人工配水水質(zhì)不同對(duì)脫氮除磷的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：其它水質(zhì)不變，進(jìn)水COD≤300 mg/L，系統(tǒng)脫氮除磷效果隨著COD的增大而增加，但是當(dāng)COD≥300 mg/L時(shí)其濃度增加對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷的效果影響不顯著；其它水質(zhì)不變，進(jìn)水TP濃度的增加對(duì)TN、COD的去除未產(chǎn)生顯著影響，但是當(dāng)TP≥8 mg/L會(huì)使除磷率效果顯著下降；其它水質(zhì)不變，當(dāng)進(jìn)水TN濃

6、度在20mg/L～45mg/L時(shí)，系統(tǒng)脫氮除磷的效果穩(wěn)定在90％以上；進(jìn)水45mg/L≤TN≤60mg/L時(shí)，進(jìn)水TN濃度的增大會(huì)導(dǎo)致出水TN、TP濃度的增加，但仍可滿足二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 (3)在研究生活污水的脫氮除磷效果方面，在與人工配水相同工藝條件下，系統(tǒng)對(duì)實(shí)際生活污水的TN、TP、COD、TOC的去除率分別為78.47％、99.56％、86.01％、79.24％。以生活污水為進(jìn)水的(A/O)2SBR工藝，其好氧吸磷率和反硝化

7、脫氮率比人工配水分別提高了5.0％和19.5％，說明實(shí)際生活污水馴化得到的反硝化聚磷菌和聚磷菌有更好的環(huán)境適應(yīng)能力、好氧吸磷能力和反硝化脫氮能力。此外，生活污水成分復(fù)雜，有機(jī)物含量少且難降解，影響了脫氮除磷效果的提高，在實(shí)際污水處理中，可以考慮向碳源含量較少的生活污水中加入外碳源來提高其處理效果。 (4)在研究反硝化除磷的機(jī)理方面，總磷的去除主要通過好氧吸磷、缺氧反硝化除磷實(shí)現(xiàn)，總氮的去除依靠反硝化脫氮以及微生物自身生長(zhǎng)對(duì)氮的需

8、求實(shí)現(xiàn)。以實(shí)際生活污水和人工配水為進(jìn)水的SBR系統(tǒng)在缺氧階段的COD、TOC濃度幾乎沒有變化說明反硝化吸磷是基于胞內(nèi)PHAs作為碳源的內(nèi)源反硝化，并且兩個(gè)系統(tǒng)都能取得理想的脫氮除磷效果。批式實(shí)驗(yàn)的研究表明：反硝化初始硝態(tài)氮濃度越高，反硝化脫氮除磷的速率越快；亞硝態(tài)氮的存在確實(shí)對(duì)缺氧吸磷產(chǎn)生一定的抑制作用，起始亞硝態(tài)氮濃度高達(dá)30mg/L時(shí)仍未完全抑制吸磷；亞硝態(tài)氮的存在的確會(huì)促進(jìn)硝態(tài)氮的反硝化作用和氨氮的同化作用。此外，還通過試驗(yàn)分析得