不同運行條件下硝化系統(tǒng)的硝化效果及微生物特性研究.pdf

1、本研究是以CSTR和SBR反應器的活性污泥硝化系統(tǒng)為研究對象，通過改變進水氨氮負荷和SRT，對比不同運行條件下的硝化效果、污泥絮體形態(tài)、污泥微生物特性和硝化細菌的動力學參數(shù)來研究不同運行條件對硝化系統(tǒng)的影響。同時考察了硝化細菌的選擇機制和硝化細菌動力學參數(shù)的影響因素。
　　通過對CSTR和SBR反應器的研究，得到以下結(jié)論:
　　(1)CSTR反應系統(tǒng)在進水氨氮濃度為70mgN/L時，通過改變其SRT可以實現(xiàn)短程硝化，但是不能

2、長期維持，并且在繼續(xù)降低SRT時，也不能重新恢復短程硝化。因此在污水處理中，僅靠調(diào)整SRT來維持短程硝化是不現(xiàn)實的，必須還要結(jié)合其他因素共同控制條件，才可能實現(xiàn)短程硝化的長期穩(wěn)定運行。
　　(2)在SBR反應器中，通過提高進水氨氮濃度可以快速實現(xiàn)短程硝化，降低負荷后最終會導致NOB抑制解除，短程硝化被破壞，硝化類型向全程硝化轉(zhuǎn)變。通過調(diào)節(jié)反應器的SRT可以實現(xiàn)短程硝化，從穩(wěn)定持續(xù)的實現(xiàn)短程硝化的角度看，SRT=10d是最佳工況,這

3、個階段可以利用AOB和NOB的增長速率的差異淘洗NOB，并且不會導致污泥和AOB的大量流失。
　　(3)在污泥培養(yǎng)的過程中，污泥絮體的尺寸大小會發(fā)生改變。污泥絮體的大小、形狀可以反映污泥對污染物吸收與降解性能。長期的高負荷條件，細菌消耗大量底物進行生長繁殖，微生物的增殖和聚集導致了污泥絮體尺寸變大，絮體在聚集和解體過程中受到了擠壓使絮體變得緊實。不同SRT運行條件下的SBR反應器的污泥絮體尺寸有很大差別，SRT越小，由于污泥排出較

4、多使微生物不能大量聚集，因此污泥絮體的尺寸越小。
　　(4)在短程硝化下主要的AOB和NOB是Nitrosomonas和Nitrospira，這兩種細菌被普遍認為是可以在底物濃度較高的條件下快速降解底物的r-策略細菌。在全程硝化中檢測到的AOB是Nitrosomonas，NOB主要是Candidatus Nitrotoga。對AOB，Nitrosomonas的百分含量隨著SRT的降低而減少，Nitrosomonadaceae的百分

5、含量隨著SRT的降低而增加，對于NOB，Nitrospira的百分含量隨SRT的降低而減少，Candidatus Nitrotoga的百分含量隨著SRT的降低而增加。系統(tǒng)中優(yōu)勢菌類型的轉(zhuǎn)變與負荷和SRT有關(guān)，負荷的大小和SRT的高低是影響細菌生長繁殖的重要因素。在只有氨氮作為營養(yǎng)源的條件下的微生物群落特性會一直發(fā)生變化，時間間隔越小污泥群落差異性越小，不同負荷下污泥的微生物群落差異性比相同負荷的污泥差異性更加顯著。不同的SRT會對污泥中

6、微生物群落的差異性造成影響，SRT越接近，差異性越小。在整個污泥馴化過程中，微生物的豐富度和均勻度都在不斷降低。
　　(5)動力學參數(shù)的變化可以說明動力學參數(shù)是受多種因素共同影響的，其中底物的轉(zhuǎn)化效率、氮的形式和污泥的絮體形態(tài)均是造成動力學參數(shù)改變的重要條件。r-AOB含量越高的樣本AOB最大比增長速率μAOB,max越高;SRT對微生物動力學參數(shù)的變化起間接作用，Nitrosomonadaceae的μAOB, max比Nitro

7、somonas大。AOB的氨氮半速度常數(shù)KNH4隨著最大比增長速率μAOB, max增大而增大。溶解氧半速度常數(shù)KO,AOB隨污泥絮體尺寸的增大而增大。NOB的最大比增長速率μNOB,max與細菌的種類有關(guān)，Nitrospira比Candidatus Nitrotoga的值大。NOB的溶解氧半速度常數(shù)KO,NOB可能隨絮體尺寸變大而變大，也可能是隨優(yōu)勢NOB的改變而改變。NOB的KN02可能隨污泥絮體尺寸的增大而增大。
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