好氧顆粒污泥同步硝化反硝化處理高濃度氨氮廢水研究.pdf

1、好氧顆粒污泥具有沉降性能好、生物持有量高和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在廢水處理領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)好氧顆粒污泥可以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮，但目前研究主要集中于處理低濃度的氨氮廢水或模擬生活污水。本研究著眼于培養(yǎng)具有處理高濃度氨氮廢水，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化的好氧顆粒污泥；同時(shí)，應(yīng)用硝化反硝化過(guò)程原理和微生物學(xué)特性，對(duì)好氧顆粒污泥脫氮的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行研究，以期強(qiáng)化其處理效能。
　　本試驗(yàn)采用SBR反應(yīng)器，分別以乙醇、乙酸鈉和

2、葡萄糖為碳源，在高氨氮濃度下培養(yǎng)好氧顆粒污泥。結(jié)果表明，以乙醇為碳源形成的好氧顆粒污泥脫氮性能不佳，氨氮的去除率在整個(gè)好氧顆?；倪^(guò)程低于30％。以乙酸鈉為碳源培養(yǎng)顆粒污泥時(shí)，由于系統(tǒng)pH值隨乙酸鈉降解升高，在進(jìn)水NH4+-N濃度為200mg/L時(shí)，自由氨的大量生成引起好氧顆?；。辉谶M(jìn)水NH4+-N濃度為20mg/L時(shí)，好氧顆粒污泥可以形成，并實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化脫氮。以葡萄糖為碳源時(shí)，好氧顆粒污泥形成很快，系統(tǒng)生物量達(dá)8g/L。N

3、H4+-N和TN的去除率可分別達(dá)到94.4％和66.4％，在高溶解氧條件下實(shí)現(xiàn)了同步硝化反硝化的脫氮過(guò)程。
　　采用 DGGE電泳技術(shù)，對(duì)脫氮型好氧顆粒污泥形成過(guò)程中不同時(shí)期的污泥樣品進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在好氧顆粒化過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯演替，表現(xiàn)為一些菌屬的消亡和另一些菌屬的富集。其中，檢測(cè)到的絲狀菌富集現(xiàn)象，為絲狀菌在好氧顆?；^(guò)程中起初始支架的作用提供了有利的證據(jù)。反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)有較多能在胞內(nèi)儲(chǔ)存PHB的細(xì)菌，胞內(nèi)

4、PHB的降解速率相對(duì)較低，可以為反硝化過(guò)程提供碳源，有助于獲得良好的同步硝化反硝化效果。好氧顆粒污泥中還廣泛存在可以產(chǎn)生胞外聚合物的細(xì)菌。胞外聚合物有助于微生物相互粘連，增加尺寸和沉降性能，被認(rèn)為與好氧顆粒污泥的形成有關(guān)。同時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)較多細(xì)菌具有反硝化能力，這為反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中的TN損失提供了依據(jù)，同時(shí)也說(shuō)明培養(yǎng)的好氧顆粒污泥具有缺氧區(qū)。
　　本試驗(yàn)對(duì)曝氣量和堿度對(duì)好氧顆粒污泥同步硝化反硝化反應(yīng)的影響進(jìn)行了研究。試驗(yàn)表明，曝氣量

5、為140L/h時(shí)，好氧顆粒污泥同步硝化反硝化脫氮的效果最好，TN去除率達(dá)到76.19％。曝氣量過(guò)小，引起DO不足以及顆粒污泥缺少攪動(dòng)而沉淀，進(jìn)而導(dǎo)致硝化反應(yīng)不完全；曝氣量過(guò)大，顆粒污泥內(nèi)部厭氧區(qū)被壓縮，同時(shí)顆粒可能遭到過(guò)強(qiáng)的剪切破壞，進(jìn)而反硝化反應(yīng)受到限制。此外，配水中NaHCO3投加量/NH4+-N為12時(shí)，好氧顆粒污泥脫氮的效果最好，TN去除率達(dá)到73.4％。NaHCO3投加量過(guò)低或過(guò)高，均引起系統(tǒng)pH過(guò)低或過(guò)高，偏離脫氮微生物的適