分段進水多級AO工藝脫氮除磷特性及微生物作用機制研究.pdf

1、污水處理過程中提高脫氮除磷效率和降低溫室氣體N2O釋放量是目前污水處理工藝面臨的兩個重要問題。多級AO工藝通過間歇曝氣不僅節(jié)約了曝氣能耗還提高了脫氮效率，分段進水多級AO工藝避免了有機碳在好氧段被氧化的弊端，提高了碳源利用效率，進一步提高了脫氮效率，因此分段進水多級AO工藝在污水處理方面有明顯的優(yōu)勢。本文以多級AO工藝為研究對象，不同進水方式為比較手段，研究了分段進水和單點進水模式下多級AO工藝脫氮除磷性能以及N2O產(chǎn)生和釋放特性，同時

2、從微生物學角度解析造成分段進水和單點進水脫氮除磷效率以及N2O釋放差別的機理，并對馴化過程中兩反應器內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的動態(tài)變?nèi)A進行了微觀的分析研究。
　　采用多級AO與分段進水AO工藝，運行兩套體積為6 L的SBR，反應器每天4個周期，一個周期為6小時，控制污泥齡為15 d。反應器運行穩(wěn)定后，研究兩套反應器在典型SBR周期內(nèi)的運行狀況。根據(jù)長期和周期運行檢測結(jié)果，對比兩反應器的污染物去除效果和去除特征。試驗采用低C/N污水，進水化

3、學需氧量（COD）為200 mg/L，氨氮（NH4+-N）為40 mg/L磷（PO4-P）濃度為10 mg/L。結(jié)果顯示：多點進水和單點進水反應器的出水氨氮、磷酸鹽和亞硝酸鹽氮濃度都較低，硝酸鹽濃度較高，且多點進水反應器出水硝酸鹽氮明顯低于單點進水反應器；單點進水與多點進水反應器的溶解性總氮去除率分別為88.38％和75.80，多點進水反應器較單點進水反應器降低了14.24%。兩種進水模式下，磷酸鹽去除率均達到97%以上。
　　在

4、相同條件下，分段進水多級AO系統(tǒng)通過改變進水模式實現(xiàn)了高效脫氮，TN去除率比AO系統(tǒng)提高了18.7%。分段進水多級AO系統(tǒng)活性污泥經(jīng)過長期馴化，NOB活性明顯受到抑制，系統(tǒng)發(fā)生短程硝化反硝化和同步硝化反硝化，且主要利用內(nèi)源碳源進行反硝化，外源碳源反硝化活性較低。分段進水多級AO工藝在提高系統(tǒng)脫氮效率的同時，明顯降低N2O的產(chǎn)生和釋放。相對于單點進水條件下馴化的活性污泥，分段進水條件下馴化的活性污泥NOB活性明顯受抑制，且反硝化活性較強，

5、因而脫氮效率較高。硝化過程和反硝化過程的N2O產(chǎn)生和釋放量均較低，同步硝化反硝化過程的N2O產(chǎn)生和釋放較高。多點進水條件下馴化的活性污泥N2O釋放量和釋放率略高于單點進水條件下馴化的活性污泥N2O釋放量和釋放率。投加亞硝酸鹽會導致N2O產(chǎn)生量和釋放率升高，且亞硝酸鹽對內(nèi)源碳源反硝化過程影響最大。
　　菌群結(jié)構(gòu)分析表明，活性污泥中的微生物主要是 Proteobacteria（變形菌門）、Bacteroidetes（擬桿菌門）和Pla