含鹽生活污水脫氮除磷的特性及優(yōu)化控制.pdf

1、隨著含鹽污水的產(chǎn)生途徑和產(chǎn)生量日益增多，環(huán)境保護對含鹽污水的處理要求也不斷提升。含鹽污水的處理已經(jīng)不僅僅局限于有機污染物的去除。防止富營養(yǎng)化為目標的營養(yǎng)污染物的去除和可持續(xù)工藝的開發(fā)已經(jīng)成為含鹽污水處理的新的要求。圍繞實際工程設計和應用要求，本文采用序批式活性污泥法(SBR)工藝、強化生物除磷(EBPR)工藝、和改良的開普敦大學(MUCT)工藝以及一系列小試系統(tǒng)，針對含鹽污水的生物脫氮和除磷過程的微生物特性和控制特異性進行研究，首次將含

2、鹽污水氮磷去除、優(yōu)化控制和節(jié)能降耗等新理論引入含鹽污水的處理，發(fā)現(xiàn)了一些有價值的研究熱點和應用前景，研究主要結論如下：
　　 在SBR中研究了含鹽污水的生物脫氮的特性，確定了不同進水鹽度和抑制時間對兩類硝化種群的影響和控制手段，研究了利用鹽度抑制實現(xiàn)種群優(yōu)化的可行性。研究結果發(fā)現(xiàn)鹽度對AOB和NOB都有抑制作用，但AOB比NOB有更強的鹽度耐受能力，即使是10g/L鹽度長期馴化后的NOB對鹽度耐受能力與AOB相比仍然較弱；進水鹽

3、度越高，系統(tǒng)轉變?yōu)槎坛滔趸臅r間就越短，抑制時間越長，短程硝化維持的時間也就越久；選擇進水鹽度7.6g/L作為最佳抑制鹽度進行種群優(yōu)化實驗，在經(jīng)過4個月的抑制和淘洗之后，通過FISH手段檢測表明NOB(Nitrobacter spp)已被淘洗出了系統(tǒng)。較高的鹽度和較長的抑制時間是進行種群淘汰的兩個必要因素。
　　 研究了模糊控制應用在含鹽污水處理中的可行性和特異性，考察了利用在線控制對含鹽污水生物脫氮過程的優(yōu)化控制。在SBR法處

4、理含鹽污水硝化反硝化過程中當鹽度大于5g/L時DO曲線不再呈現(xiàn)出較好的平臺和規(guī)律性；不同鹽度下的pH曲線具有相似的規(guī)律。在SBR法處理含鹽污水的過程中DO不適宜作為自控參數(shù)，只有盡量避免大范圍高鹽度的沖擊才能以pH作為自控參數(shù)。在5g/L鹽度抑制結合以pH作為在線控制控制參數(shù)的控制在系統(tǒng)中應用后，系統(tǒng)可以通過在線控制維持穩(wěn)定的短程硝化，結合排泥后可以在三個月內實現(xiàn)系統(tǒng)的種群優(yōu)化，將NOB淘洗出系統(tǒng)。因此，鹽度抑制結合模糊控制可以作為快速

5、實現(xiàn)和維持系統(tǒng)短程硝化并實現(xiàn)種群優(yōu)化的有效手段。
　　 全面考察了鹽度對普通和耐鹽EBPR系統(tǒng)在不同鹽度抑制下的除磷特性，同時利用高富集的菌種和配水進行了深入了機理性研究，考察了鹽度對聚磷菌新陳代謝的影響。實驗結果表明，未經(jīng)鹽度馴化的普通EBPR系統(tǒng)，其磷去除率，放磷和吸磷速率都隨著鹽度的增加而降低，7.5g/L以上鹽度對磷去除率和放磷吸磷都有嚴重抑制。聚磷菌在厭氧受到抑制后受到影響最大的是對外碳源的吸收和利用。在好氧條件下收到

6、鹽度抑制后，生長速率受到影響最大。PAOs的生長在5g/L的鹽度時就受到抑制，在15g/L鹽度時就已經(jīng)完全停止。實際除磷過程中要避免普通EBPR除磷系統(tǒng)直接接觸高鹽度污水。經(jīng)過10g/L鹽度長期馴化的耐鹽活性污泥可以較好的適應含鹽環(huán)境，鹽度馴化是提高含鹽污水EBPR系統(tǒng)生物除磷的有效手段。
　　 亞硝酸鹽的質子態(tài)產(chǎn)物游離亞硝酸(FNA)是PAOs和GAOs代謝過程的真正抑制劑。厭氧條件下，F(xiàn)NA對PAOs的外碳源吸收利用和內源物

7、質轉化能力都有不利影響，對GAOs的內源物質轉化能力影響較?。籊AOs會生成更多的PHV來代替PHB從而減少能量的消耗。FNA會直接抑制微生物的生長抑制。當FNA的濃度僅為到1.5×10-3mgN-HNO2/L時，GAOs的生長速率已經(jīng)下降至50％；當生物生長被完全抑制時，PHA的降解和糖原合成僅僅降低為最初水平的50％左右。FNA對微生物的合成代謝的抑制要大于分解代謝。FNA對于PAOs和GAOs厭氧和好氧代謝能力的不同抑制作用會逐漸

8、導致EBPR系統(tǒng)中PAOs逐漸失去競爭優(yōu)勢而被GAOs所淘汰。
　　 通過優(yōu)化C/N和C/P比和水力停留時間等參數(shù)優(yōu)化了革新MUCT工藝處理10g/L含鹽生活污水的去除率，其中C/P=80～120,C/N=7-10，HRT在25h左右最有利于氮磷的去除，優(yōu)化后的革新MUCT工藝氮、磷平均去除率分別達到87％和72％；并結合絲狀菌污泥微膨脹節(jié)能理論研究了含鹽污水處理過程中耐鹽污泥絲狀菌污泥膨脹的發(fā)生和控制方法，發(fā)現(xiàn)耐鹽污泥在長期低