亞硝化顆粒污泥的穩(wěn)定運(yùn)行及調(diào)控研究.pdf

1、亞硝酸鹽路線”脫氮技術(shù)是指將廢水中NH4+-N首先氧化為NO2--N，然后NO2--N直接還原為N2的過程。然而，由于現(xiàn)行部分硝化工藝（如SHARON）較低的NO2--N產(chǎn)生或累積速率，亦使部分硝化成為整個(gè)脫氮過程的限制性環(huán)節(jié)。部分硝化顆粒污泥具有相對密實(shí)的微觀結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的沉降性能和較高濃度的生物體截留，目前多在較大高徑比的 SBR反應(yīng)器中培養(yǎng)及穩(wěn)定性維持，但在實(shí)際工程應(yīng)用中連續(xù)流一般是環(huán)保工程師的首選工藝模式，而以普通活性污泥接種一般

2、歷時(shí)較長。先在 SBR中實(shí)現(xiàn)污泥的顆?；?，然后將顆粒接種于連續(xù)流反應(yīng)器，為解決上述難題提供了新的可能。本論文系統(tǒng)地研究了CSTR中部分硝化顆粒污泥變化過程；考察關(guān)鍵因素（HRT\溫度）對亞硝化顆粒污泥CSTR的影響特性；并進(jìn)一步探索了改善并實(shí)現(xiàn)部分硝化顆粒污泥工藝長期穩(wěn)定運(yùn)行的控制策略。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下：
　?。?）通過在連續(xù)全混反應(yīng)器（CSTR）中接種SBR培養(yǎng)成熟的亞硝化顆粒污泥，考察反應(yīng)器構(gòu)型對亞硝化顆粒污泥生長和

3、運(yùn)行的影響特性.結(jié)果表明，反應(yīng)器構(gòu)型和進(jìn)水模式變化初期部分顆粒污泥的解體，污泥平均沉速下降；但隨著反應(yīng)器的進(jìn)一步運(yùn)行，CSTR中實(shí)現(xiàn)了亞硝化絮體污泥的快速顆粒化過程；整個(gè)研究過程中，雖顆粒粒徑分布存較大變化，如粒徑>2.5mm顆粒的減少和粒徑<0.3mm顆粒的增加，但顆粒態(tài)污泥始終是CSTR中占優(yōu)勢的污泥形態(tài).另外，研究表明反應(yīng)器構(gòu)型和進(jìn)水模式的改變對出水中亞硝酸鹽累積率(保持在85％左右)無顯著影響，并且新生的小粒徑顆粒污泥比大粒徑顆

4、粒具有更高的比反應(yīng)活性，藉此CSTR中污泥的平均活性亦高于接種污泥平均活性.
　?。?）研究表明，在低溫（12~15℃）、低HRT（1h）條件下亞硝化顆粒污泥CSTR系統(tǒng)仍具有優(yōu)越的除污效能。在控制負(fù)荷不變的條件下考察水力停留時(shí)間（HRT）對CSTR中亞硝化顆粒污泥的影響特性以及該工藝在低溫（12~15℃）條件下的運(yùn)行效能.結(jié)果表明在HRT從4h縮短至1h的過程中，粒徑<0.3mm和粒徑>1.6mm顆粒逐漸減少，粒徑為0.3~0.

5、8mm顆粒逐漸增多，運(yùn)行末期0.3~0.8mm污泥占總污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)約50%左右。整個(gè)研究過程中平均出水 SS保持在5 mg·L-1以下，而 MLSS從5.2g·L-1逐漸上升至15.6g·L-1。HRT改變對出水中亞硝酸鹽累積率無顯著影響，保持在90%左右；粒徑>0.8mm和<0.8mm的顆粒污泥活性分別隨著HRT的縮短呈現(xiàn)上升和下降變化，而反應(yīng)器中污泥的平均活性無明顯變化；同一HRT條件下，粒徑<0.8mm顆?；钚源笥诹?0.8mm

6、顆粒；當(dāng)運(yùn)行溫度降至12~15℃后，反應(yīng)器中顆粒污泥活性下降并出現(xiàn)部分解體，粒徑<0.3mm部分污泥比例明顯升高；但系統(tǒng)仍然保持著良好的氨氮去除效果（>95%）且出水亞硝酸鹽累積率在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至（85~90）%。
　　（3）提出了一種用于調(diào)控部分硝化顆粒污泥工藝長期穩(wěn)定運(yùn)行的策略。研究表明，控制 SRT是實(shí)現(xiàn)部分硝化工藝長期穩(wěn)定運(yùn)行的一種有效調(diào)控策略。反應(yīng)器整個(gè)運(yùn)行過程中分四個(gè)階段(共180d)，在第一階段 SRT僅通過出水中攜

7、帶的污泥自行控制，SRT極高，造成短程硝化性能的惡化。后三個(gè)階段通過排除定量的污泥混合液控制泥齡分別為80d、50d和35d，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)SRT由無控制縮短至80d后亞硝酸鹽累積率恢復(fù)至90%左右，隨著 SRT的逐漸縮短，反應(yīng)器中 MLSS由28g·L-1降低至10g·L-1，DO逐漸升高，尤其在SRT為50d時(shí)DO升高至1.2mg·L-1以上，NOB的活性得以增大，亞硝酸鹽累積率下降至75%左右。SRT為35d后，較低的DO條件下，亞硝