好氧顆粒污泥反應(yīng)器啟動與穩(wěn)定運行策略研究.pdf

1、好氧顆粒污泥技術(shù)具有運行污染負(fù)荷高、污泥沉降性能好、抵抗沖擊能力強(qiáng)、處理設(shè)備占地少等特點,在工業(yè)廢水、城鎮(zhèn)生活污水處理領(lǐng)域具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。目前,國內(nèi)外學(xué)者已在好氧顆粒污泥理化結(jié)構(gòu)特性、微生物生態(tài)、傳質(zhì)模型以及形成機(jī)理等方面開展大量研究,但在技術(shù)應(yīng)用方面仍存在系統(tǒng)啟動周期長、顆粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差等突出問題。為此,論文以實驗室規(guī)模的序批式生物反應(yīng)器(SBR)為平臺,開展好氧顆粒污泥反應(yīng)器啟動與穩(wěn)定運行策略研究,取得以下研究結(jié)果:
　　

2、 1、應(yīng)用強(qiáng)化氮磷去除性能、遞減污泥沉降時間的功能菌優(yōu)選-結(jié)構(gòu)化持留分步培養(yǎng)策略,實現(xiàn)好氧顆粒污泥反應(yīng)器啟動與強(qiáng)化脫氮除磷。研究發(fā)現(xiàn),SBR反應(yīng)器在進(jìn)水TN和TP負(fù)荷分別為0.29±0.05kg·m-3·d-1和0.066±0.010kg·m-3·d-1、污泥沉降時間10min條件下啟動,運行3周后系統(tǒng)TN、TP去除率分別達(dá)50％、40%;縮短污泥沉降時間至5min,沉降性能優(yōu)異的生物聚集體得以持留,體系內(nèi)污泥顆?；黠@,TN、TP去

3、除率最終分別穩(wěn)定在84.1±4.0%、78.77±4.4%。分析污泥胞外多聚物(EPS)結(jié)構(gòu)與組分發(fā)現(xiàn),顆?；^程污泥緊密結(jié)合態(tài)EPS(TB-EPS)中蛋白(PN)含量明顯增加,揭示其在好氧顆粒污泥形成過程具有重要作用。
　　 2.針對好氧顆粒污泥反應(yīng)器長期運行過程中存在的周期性失穩(wěn)現(xiàn)象,創(chuàng)新研發(fā)好氧饑餓恢復(fù)、分區(qū)排泥調(diào)控等策略,開展顆粒污泥反應(yīng)器穩(wěn)定運行調(diào)控研究。結(jié)果表明,應(yīng)用好氧饑餓恢復(fù)策略可在失穩(wěn)的顆粒污泥反應(yīng)器迅速實現(xiàn)顆

4、粒與絮體分離,系統(tǒng)顆粒化程度得到恢復(fù),但復(fù)穩(wěn)后系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、脫氮性能偏低;應(yīng)用分區(qū)排泥調(diào)控策略后,系統(tǒng)內(nèi)顆粒態(tài)、絮體污泥的泥齡分別控制在10.0±0.9d、2.7±0.5d范圍內(nèi),反應(yīng)器顆粒化程度和脫氮效率迅速提升,TN去除率和顆?；潭确謩e恢復(fù)至75.4±2.6%、82.9±2.0%,平均顆粒粒徑在1.98±0.06mm,最終可實現(xiàn)好氧顆粒污泥反應(yīng)器高效、穩(wěn)定運行。
　　 3、從好氧饑餓階段調(diào)控功能強(qiáng)化、反應(yīng)器節(jié)能降耗角度出

5、發(fā),研究梯度曝氣方式對好氧顆粒污泥反應(yīng)器運行性能的影響。采取好氧饑餓期降低曝氣強(qiáng)度的梯度曝氣方式后,體系周期內(nèi)發(fā)生明顯的污泥PHB與EPS二次合成過程,顆粒污泥平均粒徑最終維持在合適的1.2mm,系統(tǒng)污泥濃度穩(wěn)定在13.38±1.15g·L-1,好氧顆粒污泥反應(yīng)器穩(wěn)定運行。
　　 4、為提高好氧顆粒污泥技術(shù)的工程應(yīng)用可行性,研究了厭氧異位(-20℃PBS冷凍、4℃PBS冷藏、4℃濃縮母液冷藏)以及好氧原位(低,高氣速好氧室溫保存