不同工藝條件下好氧顆粒污泥的形成、演變及其脫氮除磷的性能研究.pdf

1、好氧顆粒污泥是微生物通過自凝聚作用而形成的微生物聚集體，具有沉降性能好、單位體積生物量高、耐沖擊負(fù)荷、容積負(fù)荷率高等優(yōu)點(diǎn)。因此，好氧顆粒污泥可以說是一種理想的廢水生物處理方式。但是，目前好氧顆粒污泥的培養(yǎng)和運(yùn)行往往需較大的曝氣量，需要較高的能耗輸出，使得該技術(shù)在應(yīng)用上受到了局限。
　　本研究利用了柱狀SBAR反應(yīng)器，采用序批式方式進(jìn)行反應(yīng)，在較低的曝氣量和低水力選擇壓下進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)，進(jìn)一步通過縮短水力停留時間和沉降時間以

2、及提高進(jìn)水COD濃度和延長單個反應(yīng)周期厭氧時間，旨在培養(yǎng)具有同步去除COD、氮及磷性能的好氧顆粒污泥;同時對顆粒形成過程中反應(yīng)器出水水質(zhì)、污泥的生化特性進(jìn)行日常監(jiān)測;對成熟的顆粒的物化特性進(jìn)行了分析;對比穩(wěn)定階段不同類型污泥磷的含量，結(jié)合不同階段反應(yīng)器中COD、氨氮及磷等在典型單個周期的濃度變化以及對微生物內(nèi)部聚合物的形態(tài)觀測，分析了反應(yīng)系統(tǒng)對磷的去除特性。本課題的主要研究結(jié)論如下:
　　(1)以人工模擬污水進(jìn)行試驗，隨著顆粒污泥

3、的逐漸形成，污泥濃度及顆粒比重不斷增加，沉降性能逐漸改善，反應(yīng)器內(nèi)微生物活性逐漸增強(qiáng)，形成的顆粒污泥具有很好的脫氮除磷性能。
　　(2)在較低有機(jī)負(fù)荷(0.75kgCOD/(m3·d))和低水力選擇壓（沉淀時間15-30分鐘）條件下，經(jīng)過89天的運(yùn)行才緩慢出現(xiàn)外形規(guī)則、表面光滑、結(jié)構(gòu)緊湊的小顆粒污泥;隨著進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷(1.6kgCOD/(m3·d))的大幅增加，反應(yīng)器快速出現(xiàn)大量橢球形、內(nèi)外顏色分明、邊緣有透明類似膠狀物質(zhì)的大顆粒

4、污泥;反應(yīng)器在穩(wěn)定階段同時存在兩種尺寸不同的成熟顆粒污泥，小顆粒和大顆粒的平均直徑分別為0.35mm和1.35mm。
　　(3)在顆粒污泥形成過程中，SBAR系統(tǒng)對COD、氮磷的處理效果不斷改善，運(yùn)行效果逐步穩(wěn)定。穩(wěn)定運(yùn)行階段（第Ⅲ、Ⅳ階段），COD，TN和TP的去除率分別為91.6～99.9％，80％左右和96％以上;反應(yīng)器出水中COD，TN和TP濃度分別保持在70mg/L以下，10mg/L左右以及1.5mg/L以下。
　

5、　(4)成熟的兩種典型的好氧顆粒污泥（小顆粒和大顆粒）在蒸餾水中的沉降速度分別為39.9m/h和105.2m/h（運(yùn)行第180天）;隨著溶液中鹽(NaCl)濃度的增加，二者的沉降速度開始下降，但是大顆粒下降的更快;小顆粒污泥在大于2％的NaCl溶液出現(xiàn)明顯的懸浮現(xiàn)象而大顆粒僅在15％的NaCl溶液出現(xiàn)懸浮現(xiàn)象。
　　(5)在整個實驗過程中，單個反應(yīng)周期內(nèi)厭氧時間逐漸由15min增至60min，厭氧階段釋磷率由5.05mgP/(gV

6、SSh)增加至72.45mgP/(gVSSh);好氧階段吸磷率由10.05mgP/(gVSSh)增加至17.91mgP/(gVSSh)。該結(jié)果說明厭氧時間對好氧顆粒污泥生物除磷效果有明顯影響。
　　(6)在穩(wěn)定階段，通過測試溶液中不同污泥的含磷量可以得出:大顆粒污泥中磷的含量最高(9.54％);出水污泥中的磷含量最低(5.57％);混合污泥、小顆粒污泥以及絮狀污泥內(nèi)磷分別占7.76％，7.60％和6.15％。通過分析結(jié)果進(jìn)一步得出