SBR系統中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及脫氮除硫研究.pdf

1、玉米、大豆、小麥、薯類等農產品加工利用過程中，會產生大量廢水，這類廢水不僅有機物濃度高，而且還含有高濃度硫酸鹽和氨氮。研究人員對高硫酸鹽廢水的厭氧處理工藝和設備進行了廣泛研究，但在厭氧處理過程中，硫酸鹽會轉化成有毒且對設備腐蝕性強的硫化物，氨氮也不能有效去除，需經過進一步處理才能有效解決農產品加工廢水污染問題。目前采用的傳統好氧生物脫氮除硫工藝，存在著工藝復雜、投資和運行費用高等缺點。尋求低成本、高效率的先進廢水處理工藝，對農產品加工企

2、業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　 好氧顆粒污泥工藝是近年來發(fā)展起來的污水處理新工藝，與傳統的絮狀活性污泥相比，具有容積負荷高、沉降性能好、占地小、投資低等優(yōu)點。由于顆粒污泥對溶解氧傳質的限制，使好氧顆粒污泥內部形成好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)，可使好氧和厭氧微生物在顆粒內部共存，實現多種污染物的同步去除，具有良好的發(fā)展前景。
　　 本研究利用好氧顆粒污泥的特點，進行了脫氮除硫好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及特性研究，并重點對其脫氮除硫的過程及

3、影響因素進行了研究，為好氧顆粒污泥在農產品加工廢水處理中的應用提供理論依據。
　　 主要研究結果如下：
　　 (1)在SBR反應器中對脫氮除硫好氧顆粒污泥的培養(yǎng)和污泥特性進行了研究。以厭氧顆粒污泥為接種污泥，采用人工配制的含硫化物和氨氮的有機廢水，通過控制運行條件，在21d內可培養(yǎng)出脫氮除硫好氧顆粒污泥。好氧顆粒污泥粒徑以1～1.5mm為主，SVI為30～40mL/g，微生物組成以短桿菌為主，外部包裹大量絲狀菌。進水硫化

4、物、COD和NH4＋-N濃度分別保持在50mg/L、550mg/L和55mg/L時，好氧顆粒污泥對硫化物、COD和NH4＋-N的去除率分別達到99％、80％和99％以上。
　　 (2)研究了硫化物對好氧顆粒污泥脫氮除硫效果和污泥穩(wěn)定性的影響。當進水COD和NH4＋-N濃度分別保持在550mg/L和55mg/L時，硫化物濃度從50mg/L逐步提高到300mg/L時，硫化物去除率一直保持在99％以上，COD和NH4+－N的去除率在提

5、高濃度初期略有下降，但下降幅度不大，經過一周左右的恢復，COD和NH4+-N去除率又可分別達到80％和99％以上。但硫化物濃度超過100mg/L時，引起絲狀菌過度繁殖，SVI大于100mL/g，系統變得不穩(wěn)定。
　　 (3)對脫氮除硫好氧顆粒污泥的微生物種群進行了研究。PCR-DGGE分析結果表明，穩(wěn)定運行期，脫氮除硫好氧顆粒污泥中微生物種群比較豐富，其結構也比較穩(wěn)定。微生物群落以β-變形菌(β-proteobacterium)

6、和擬桿菌(Uncultured Bacteroidetes bacterium)為主，分別占總數的27.27％和18.18％。優(yōu)勢菌群有反硝化細菌（Thauera sp.）、異氧硝化反硝化細菌(pseudomonas alcaligenes)及發(fā)硫菌屬（Uncultured Thiothrix sp.）等。
　　 (4)對好氧顆粒污泥的脫氮除硫過程及影響因素進行了研究。SBR反應系統中的脫氮途徑包括硝化反硝化、同步硝化反硝化和異

7、養(yǎng)硝化反硝化；硫化物主要是通過發(fā)硫菌屬(Uncultured Thiothrix sp.）的生物氧化作用去除的。DO對好氧顆粒污泥脫氮除硫的效果有顯著影響。
　　 (5)對高硫化物濃度下，好氧顆粒污泥仍能高效脫氮的原因進行了分析。硫化物的氧化去除主要發(fā)生在反應開始前30min，而氨氮的去除主要發(fā)生在30～120min。在高進水硫化物濃度下，SBR系統仍表現出良好的脫氮效果，是由硫化物比氨氮快速氧化的特點及好氧顆粒污泥的層狀結構決