強(qiáng)化生物除磷工藝中聚磷菌和聚糖菌的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)理研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)水環(huán)境保護(hù)的主要焦點(diǎn)，而磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵元素，所以污水廠出水中磷的排放標(biāo)準(zhǔn)較以前提高了。但由于實(shí)際污水水質(zhì)和外界環(huán)境的波動(dòng)，已有的強(qiáng)化生物除磷工藝時(shí)有惡化現(xiàn)象出現(xiàn)?；谔岣邚?qiáng)化生物除磷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的，本論文利用A/O連續(xù)流工藝和SBR間歇工藝考察了不同影響因素(碳源和進(jìn)水P/C比)對(duì)強(qiáng)化生物除磷工藝的影響；同時(shí)利用靜態(tài)批次實(shí)驗(yàn)考察了其它因素(pH，溫度，電子受體)對(duì)強(qiáng)化生物除磷

2、系統(tǒng)的影響；本文還利用PCR—DGGE分子微生物學(xué)技術(shù)研究了A/O連續(xù)流和SBR工藝不同工況時(shí)微生物的種群結(jié)構(gòu)的變化。 本文首次利用A/O連續(xù)流工藝考察了不同碳源對(duì)A/O連續(xù)流除磷工藝的影響。依次以乙酸，乙酸和丙酸混合酸(1：2，以COD計(jì))，丙酸，葡萄糖作為碳源，研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)磷的平均去除率分別為89％，92％，95％，50％，以乙酸，混合酸和丙酸為碳源時(shí)，碳源的改變對(duì)除磷效果的影響不大，葡萄糖作為碳源時(shí)除磷效果最差。對(duì)不同

3、碳源馴化的污泥進(jìn)行靜態(tài)批次實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)以乙酸，丙酸和葡萄糖為碳源時(shí)，其糖原降解量分別為1.9mmol—C/g—VSS，1.6mmol—C/g—VSS和2.9mmol—C/g—VSS；厭氧釋磷量分別為78.4mg/L，57.8mg/L，5.76mg/L，這一結(jié)果表明以乙酸和丙酸為碳源時(shí)，A/O連續(xù)流系統(tǒng)中聚磷菌占優(yōu)勢(shì)，以葡萄糖為碳源時(shí)，聚糖菌占優(yōu)勢(shì)。另外，本文還結(jié)合已有代謝模型分析了以丙酸為碳源的厭氧釋磷量低于乙酸的原因—聚磷菌吸收單位

4、碳摩爾的丙酸所需的能量低于乙酸，因此聚磷菌吸收單位量的丙酸的釋磷量低于乙酸。當(dāng)以葡萄糖為碳源引起除磷效果惡化后，可以通過(guò)恢復(fù)利于聚磷菌生長(zhǎng)的碳源—乙酸，使系統(tǒng)恢復(fù)除磷效果?；謴?fù)乙酸為碳源馴化30d后，系統(tǒng)的除磷率達(dá)到90％，A/O連續(xù)流系統(tǒng)的惡化具有可逆性。對(duì)于不同的碳源，DO，pH和ORP值與A/O連續(xù)流系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有一定的相關(guān)性，可以作為系統(tǒng)運(yùn)行的指示參數(shù)。 同時(shí)本文也利用SBR工藝研究了不同P/C比對(duì)除磷系統(tǒng)的影響。研究

5、發(fā)現(xiàn)，隨著P/C比的降低，SBR系統(tǒng)中聚磷菌含量逐漸減少，聚糖菌含量逐漸增加，系統(tǒng)除磷效果惡化。依次降低SBR系統(tǒng)進(jìn)水的P/C比(3.2/100，1.5/100，0.57/100和0.33/100)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的厭氧平均釋磷量分別為為65mg/L，25mg/L，9.5mg/L，8.5mg/L；厭氧糖原降解量分別為3.7mmol—C/g—VSS，4.3mmol-C/g-VSS，5.1mmol-C/g-VSS，5.0mmol-C/g-VSS

6、。之后提高進(jìn)水P/C比，分別為1.5/100和3.2/100。研究表明，隨著P/C比的升高，系統(tǒng)中聚磷菌逐漸成為優(yōu)勢(shì)菌種。P/C比為1.5/100和3.2/100時(shí)，其厭氧釋磷量分別為14mg/L和33mg/L；P/C比為3.2/100時(shí)的厭氧糖原降解量比P/C比為0.33/100時(shí)低46％。 除此之外，本文還以乙酸為碳源，研究了不同P/C比對(duì)A/O連續(xù)流系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著P/C比的降低，系統(tǒng)中聚糖菌含量增加。進(jìn)水P/

7、C比由3.7/100降至2.3/100，厭氧釋磷量降低了27％，糖原降解量升高了47％。 同時(shí)，本文也利用靜態(tài)批次實(shí)驗(yàn)考察了pH，溫度，電子受體對(duì)強(qiáng)化生物除磷系統(tǒng)的影響，結(jié)果顯示：隨著厭氧pH的升高(pH位于6.5至7.5之間)，厭氧釋磷量逐漸增加；好氧時(shí)pH越高，對(duì)磷的吸收能力越強(qiáng)。好氧沿程控制pH的吸磷效果不如僅控制起始pH；溫度驟然改變對(duì)聚磷菌厭氧磷釋放有影響，30℃時(shí)馴化的聚磷菌短期內(nèi)不適應(yīng)低溫環(huán)境(12℃和20℃)；