雙泥生物反硝化吸磷脫氮系統(tǒng)工藝的試驗研究.pdf

1、隨著水體富營養(yǎng)化問題的嚴重，城市污水處理廠的工藝設(shè)計必須考慮同時脫氮除磷?，F(xiàn)有的生物脫氮除磷機理認為生物脫氮與生物除磷是兩個相互獨立、相互競爭的生理過程。按此機理設(shè)計的生物脫氮除磷工藝不僅在理論上，而且在實際運行中都面臨硝化菌與聚磷菌在污泥齡上的矛盾，以及反硝化菌與聚磷菌競爭有機物等難題。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，筆者通過對近年來有關(guān)反硝化吸磷現(xiàn)象報道的研究和深入思考，認為：1)生物脫氮與生物除磷可能是兩個相對獨立，又相互交叉的生理過程；2)有可能

2、將反硝化和生物吸磷合二為一，解決目前生物脫氮除磷面臨的問題。 為此，本論文主要開展了下列研究內(nèi)容：1)硝酸鹽對聚磷菌釋磷、吸磷的影響和快速脫氮；2)反硝化吸磷過程中的超量吸磷和HAc、TP和NO3-三者的比例關(guān)系；3)雙泥生物反硝化除磷脫氮工藝及其運行工況；4)雙泥生物反硝化除磷脫氮工藝的微生物組成及生化特性；5)生物反硝化除磷脫氮的機理；6)反硝化吸磷脫氮的定性定量動力學(xué)模型等。 在具體的試驗研究過程中，進行了下列5階

3、段的試驗研究：1)在實驗室利用人工合成污水，穩(wěn)定運行一座污水生物處理試驗裝置(A/O/A/O-SBR)，使其能出現(xiàn)缺氧吸磷現(xiàn)象，為反硝化吸磷試驗提供含有反硝化聚磷菌DPB的、穩(wěn)定的活性污泥； 2)利用A/O/A/O-SBR試驗裝置提供的活性污泥，進行各種反硝化吸磷脫氮機理試驗，為反硝化除磷脫氮工藝奠定基礎(chǔ)； 3)根據(jù)前兩階段的研究結(jié)果，參考文獻資料，針對現(xiàn)有單泥系統(tǒng)的不足，提出雙泥反硝化除磷脫氮系統(tǒng)工藝，并利用人工污水進

4、行工藝運行試驗； 4)從雙泥反硝化除磷脫氮工藝中取活性污泥，進行微生物研究； 5)對前四階段的研究試驗結(jié)果進行機理總結(jié)和數(shù)學(xué)模型化。 以上的研究結(jié)果，尤其是時間序列的雙泥生物反硝化除磷脫氮系統(tǒng)工藝(2A/O+N2SBR法)的穩(wěn)定運行，不僅證明了生物脫氮與生物除磷是兩個既相對獨立又相互交叉的生理過程，其交叉點是同時擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性的細菌(DPB)進行的反硝化吸磷脫氮生化反應(yīng)，而且雙泥系統(tǒng)工藝

5、克服了常規(guī)單泥生物脫氮除磷工藝的兩大問題(①聚磷菌和硝化菌的SRT相互干擾；②反硝化與生物除磷競爭VFA)，同時保證了脫氮和除磷效果，排水指標達到污水綜合排水標準(GB8978-1996)的一級標準，具有實際工程使用價值。 本研究是國家“十五”科技攻關(guān)項目2001BA604A01子專題“簡易高效活性污泥復(fù)合系統(tǒng)除磷脫氮技術(shù)研究與示范”的部分內(nèi)容，其研究內(nèi)容多為國內(nèi)首次開展。本論文的研究工作可為進一步開展污水生物除磷脫氮的機理和工