EGSB-A-O系統(tǒng)處理城市污水的工藝特性及機(jī)理研究.pdf

1、本文采用小試規(guī)模的EGSB-A/O系統(tǒng)處理城市污水。工藝設(shè)計(jì)的主要目的是在EGSB反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化、甲烷化及反硝化作用的耦合。對(duì)工藝特性及機(jī)理的研究集成了理化指標(biāo)、微生物活性、掃描電鏡和菌群結(jié)構(gòu)分析等多種實(shí)驗(yàn)手段。經(jīng)過260d的運(yùn)行，主要的研究結(jié)論如下：
　　 ⑴利用EGSB-A/O組合工藝處理城市污水時(shí)，在接種厭氧顆粒污泥和活性污泥的EGSB反應(yīng)器中能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的厭氧氨氧化、甲烷化和反硝化反應(yīng)耦合。氨氮和亞硝酸鹽的同時(shí)穩(wěn)

2、定去除可視為EGSB反應(yīng)器啟動(dòng)完成的標(biāo)志。在本實(shí)驗(yàn)條件下，啟動(dòng)所需時(shí)間約為45d。運(yùn)行初期，EGSB對(duì)COD和硝酸鹽的去除作用顯現(xiàn)較快，反應(yīng)器中以反硝化與甲烷化反應(yīng)為主導(dǎo)；氨氮和亞硝酸鹽的去除從無到有，厭氧氨氧化反應(yīng)隨啟動(dòng)進(jìn)程逐漸增強(qiáng)。污泥顏色由黑色到棕褐色的轉(zhuǎn)變可作為啟動(dòng)完成的參考標(biāo)志。
　　 ⑵常溫下，EGSB-A/O小試系統(tǒng)對(duì)城市污水的處理效果良好。出水的COD、氨氮、TN和TP的均值分別為34、4.150、13.650和

3、0.69mg/L。各項(xiàng)理化指標(biāo)均可達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)(B)排放標(biāo)準(zhǔn)。EGSB反應(yīng)器具有污染物去除速率高、穩(wěn)定性好和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。A/O對(duì)正P和TP的平均去除率分別為77.5％和73.9％。
　　 ⑶影響EGSB反應(yīng)器運(yùn)行效能的主要因素有；HRT、進(jìn)水基質(zhì)濃度、有機(jī)（容積）負(fù)荷、（出水）回流比、液體上升流速、溶解氧和溫度。根據(jù)一系列的工況對(duì)比可得，本EGSB反應(yīng)器的HRT不宜少于2h，回流比則不宜大于400％。在正常運(yùn)行情

4、況下，EGSB反應(yīng)器能夠有效緩和DO的不利影響。
　　 ⑷采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)EGSB反應(yīng)器的主要影響因素進(jìn)行了定量比較。結(jié)果顯示：在HRT、進(jìn)水基質(zhì)濃度、有機(jī)（容積）負(fù)荷、液體上升流速和溫度之中，優(yōu)先級(jí)最高的因素是液體表面上升流速。在工藝調(diào)控中，應(yīng)首先考慮在合理的范圍調(diào)整內(nèi)出水的回流比。
　　 ⑸初步建立本EGSB反應(yīng)器的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。Grau二階動(dòng)力學(xué)模型可以較好的擬合主要污染物降解規(guī)律，所得到的COD和TN去除的

5、動(dòng)力學(xué)方程分別為：SecOD=S0(1-(?))和SeTN=S0（1-(?))。
　　 ⑹HRT和污泥回流比是影響A/O除磷效果的主要因素。出水回流是聯(lián)系EGSB和A/O的重要紐帶。在整個(gè)運(yùn)行過程中，平均的亞硝氮與氨氮去除速率之比為0.09，平均的硝氮與氨氮去除速率之比分別為0.71。EGSB反應(yīng)器的脫氮效率同亞硝氮與氨氮負(fù)荷的比值呈正相關(guān)，而與硝氮與氨氮負(fù)荷的比值呈負(fù)相關(guān)。
　　 ⑺微生物活性指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果顯示：EGS

6、B反應(yīng)器中的DHA和PHB活性普遍高于A/O體系中的。EGSB反應(yīng)器的液體上升流速和有機(jī)負(fù)荷是促進(jìn)其內(nèi)部微生物活性提高的重要原因。通過掃描電鏡對(duì)不同時(shí)期的顆粒污泥觀察發(fā)現(xiàn)：接種前厭氧顆粒污泥中以桿菌和球菌等形似產(chǎn)甲烷菌的細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)；運(yùn)行中活性污泥中絲狀菌慢慢出現(xiàn)在顆粒污泥表面，還有類似厭氧氨氧化菌形態(tài)的橢球菌。
　　 ⑻菌群結(jié)構(gòu)分析表明：本EGSB反應(yīng)器污泥中的細(xì)菌由放線菌、丙酸桿菌、梭狀芽胞桿菌、綠菌屬、厭氧氨氧化菌、產(chǎn)甲烷菌