反硝化除磷特性及連續(xù)流反硝化除磷工藝改進(jìn)研究.pdf

1、(I)不同運行條件下反硝化聚磷菌特性及其生態(tài)位研究 不同反應(yīng)系統(tǒng)中反硝化聚磷菌的特性及生態(tài)位是不同的，甚至同一系統(tǒng)不在同運行條件下或不同時期也有很大的差別。為此，建立不同的反硝化除磷系統(tǒng)，控制不同運行工況，進(jìn)行了反應(yīng)器內(nèi)聚磷菌的反硝化除磷特性及其生態(tài)位的研究。 實驗過程中作了兩組共六個反應(yīng)器的對比實驗。1＃、2＃、3＃號反應(yīng)器為一組，采用厭氧/缺氧交替運行的方式，厭氧反應(yīng)階段投加不同炭源，三個反應(yīng)器分別投加乙酸鈉、丙酸鈉

2、和葡萄糖，其他運行條件相同；4＃、5＃、6＃反應(yīng)器為一組，4＃反應(yīng)器控制厭氧/好氧運行方式，5＃、6＃反應(yīng)器控制厭氧/缺氧交替運行的方式，所不同的是5＃、6＃在缺氧段投加的電子受體不同，分別為硝酸氮和亞硝酸氮。 第一組實驗結(jié)果表明碳源類型對反硝化除磷影響較大。聚磷菌對乙酸鈉和丙酸鈉的利用幾乎沒有選擇性，二者效率相當(dāng)。在條件相同條件下，以乙酸鈉為炭源的系統(tǒng)吸、釋磷量最大，而丙酸鈉的吸、釋磷效率最高，兩個系統(tǒng)對磷的去除率分別達(dá)到86

3、％和82％。葡萄糖對反硝化聚磷菌的誘導(dǎo)作用最差，磷去除率僅為31％。葡萄糖的引入造成系統(tǒng)除磷能力的大幅度下降。DGGE方法分析結(jié)果表明，以乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的系統(tǒng)污泥生物群落結(jié)構(gòu)極為相似，以葡萄糖為碳源造成了除磷系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)的徹底改變，以Micropruina glycogenica為代表的典型GAOs在系統(tǒng)中富集起來。 另一組實驗結(jié)果表明亞硝酸鹽氮對好氧聚磷菌的吸磷和呼吸速率具有很強(qiáng)的抑制作用，在水廠的實際運行中應(yīng)該嚴(yán)密

4、檢測亞硝酸鹽的含量以免對除磷系統(tǒng)造成不利影響。亞硝酸鹽氮對好氧除磷系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)大于缺氧除磷系統(tǒng)，亞硝酸鹽氮對好氧和缺氧除磷的抑制濃度分別為0．88mgN/gVSS和6．72mgN/gVSS。同時發(fā)現(xiàn)在以NO3-N為電子受體的反硝化除磷基礎(chǔ)上采用逐漸增加亞硝酸氮濃度的方法馴化聚磷污泥，可以增加污泥對亞硝酸鹽氮的適應(yīng)性，并最終可以選擇亞硝酸氮作為唯一電子受體吸磷，但其除磷效率低于以氧和NO3-N為電子受體的除磷系統(tǒng)。通過對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和各系

5、統(tǒng)污泥吸磷能力的分析，發(fā)現(xiàn)對生物除磷有貢獻(xiàn)的聚磷菌至少有六類。分別為同時以O(shè)2、NO3-N和NO2-N為電子受體的聚磷菌PAOoNn，同時以O(shè)2、NO3-N為電子受體的聚磷菌PAOON，只能以O(shè)2為電子受體的的聚磷菌PAOo，只能以NO3-N為電子受體的聚磷菌PAON，同時以NO3-N和NO2-N為電子受體的聚磷菌PAONn，只能以NO2-N為電子受體的聚磷菌PAOn。DGGE結(jié)果顯示，除磷系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)隨著電子受體的變化而改變，聚磷

6、菌種類具有多樣性。 (II)反硝化除磷工藝的利弊分析及其改進(jìn)實驗研究 本部分研究是針對傳統(tǒng)的A2/O工藝在除磷脫氮方面存在的不足，和在前期提出改進(jìn)工藝和長期實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)工藝并展開實驗，以期優(yōu)化系統(tǒng)脫氮除磷效率。 在A2O工藝中，包括其他的除磷工藝中普遍存在的問題是碳源不足的問題，繼而引起聚磷菌厭氧釋磷和反硝化菌反硝化對污水中短鏈脂肪酸的爭奪。導(dǎo)致反硝化不徹底，硝酸鹽有剩余并容易進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)干擾釋磷。而厭氧

7、區(qū)也由于缺少底物而無法正常釋磷，最終導(dǎo)致系統(tǒng)除磷脫氮效率低下。 A2N工藝可以解決上述矛盾，即利用反硝化聚磷菌能夠反硝化同時除磷的特性，在缺氧段實現(xiàn)吸磷并反硝化，解決炭源不做不足的矛盾。但是其系統(tǒng)復(fù)雜，控制麻煩，抗沖擊能力相對弱。而且出水氨氮受超越污泥回流影響較大，出水氨氮高。對A2N工藝進(jìn)行改進(jìn)，改變回流順序，與好氣生物濾池聯(lián)合，可以克服上述弊端。通過長期實驗表明，改進(jìn)后的工藝出水氨氮可以控制很低，工藝流程短。但總氮的去處效