外在條件對(duì)SBR生物除磷的影響及聚磷菌內(nèi)在響應(yīng)機(jī)制研究.pdf

1、強(qiáng)化生物除磷技術(shù)（Enhanced Biological Phosphorus Removal，簡(jiǎn)稱(chēng)EBPR）以其經(jīng)濟(jì)性突出而在城市污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。但生物除磷效果常常波動(dòng)較大，往往造成城市污水處理廠出水磷濃度不易達(dá)標(biāo)。因此，如何保證污水生物除磷的穩(wěn)定性、進(jìn)一步提高除磷效率是目前工程實(shí)踐中有待解決的一個(gè)課題。由于人們對(duì)生物除磷機(jī)理認(rèn)識(shí)還不透徹，對(duì)影響生物除磷效率的內(nèi)外環(huán)境因素也并不完全掌握，因此往往在設(shè)計(jì)和工程運(yùn)行調(diào)控上都存在

2、一定的盲目性，難以確保生物除磷系統(tǒng)的穩(wěn)定與高效運(yùn)行。本課題通過(guò)控制進(jìn)水方式、改變磷酸鹽濃度與污泥齡等外在條件，在SBR生物除磷系統(tǒng)中對(duì)污水COD與污泥中聚-β-羥基鏈烷酸酯（Poly-β-hydroxyalkanoate，簡(jiǎn)稱(chēng)PHA）之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，以及PHA與生物聚磷效能之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，旨在通過(guò)試驗(yàn)揭示影響生物除磷效率的內(nèi)在因素和生物除磷的機(jī)制，為提高生物除磷系統(tǒng)的可控性提供理論依據(jù)。采用模擬生活污水，分別對(duì)以厭氧/好氧（A/O

3、）、厭氧/缺氧/好氧（A/A/O）和厭氧/缺氧（A/A）方式運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模SBR生物除磷系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了檢測(cè)，研究了不同進(jìn)水方式、磷酸鹽濃度、污泥齡對(duì)生物合成PHA以及生物除磷效率的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用進(jìn)水不投加磷酸鹽，缺氧投加磷酸鹽的進(jìn)水方式有利于 A/A-SBR反硝化除磷系統(tǒng)的啟動(dòng)。⑵污泥齡能夠改變聚磷菌胞內(nèi) PHA的物質(zhì)組成。延長(zhǎng)污泥齡能夠提高外碳源利用率，提高污泥中的PHA含量，提高PHV在PHA中

4、所占的比例，并縮短聚磷所必須的好氧時(shí)間。當(dāng)污泥齡分別為12d和20d時(shí)，外碳源利用率分別達(dá)到34％和74%。當(dāng)污泥齡為12d、20d和48d時(shí)，污泥中 PHA合成量分別達(dá)到26.9mgPHA/gVSS、51.9mgPHA/gVSS和73.9 mgPHA/gVSS；PHV占PHA的比例分別為31%、58%和68%；水中磷酸鹽濃度達(dá)到0.5mg/L所需的好氧反應(yīng)時(shí)間分別為60min、45min和30min。⑶胞外聚合物（Extracellu

5、lar Polymeric Substances，簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）具有一定的儲(chǔ)磷能力，不同的生物除磷工藝其胞外聚合物的除磷能力大小不同。在 A/O-SBR除磷系統(tǒng)中，胞外聚合物含磷量呈現(xiàn)周期變化，在反應(yīng)結(jié)束時(shí)恢復(fù)到初期的水平?；钚晕勰嘀械牧自诩?xì)胞內(nèi)和胞外聚合物中的分配比例會(huì)隨污泥齡的變化而變化。當(dāng)污泥齡為12d時(shí)污泥中的磷有40%儲(chǔ)存于胞外聚合物中，而污泥齡達(dá)到20d以上時(shí)，污泥中的磷僅有20%儲(chǔ)存于胞外聚合物中，其余的80%被細(xì)胞吸收。⑷

6、由于除磷機(jī)制不同，對(duì)于A/A-SBR反硝化除磷系統(tǒng)，以二次進(jìn)水方式向除磷系統(tǒng)中投加含磷廢水有利于系統(tǒng)的啟動(dòng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。⑸污泥PHA消耗量與污泥吸磷量之間并非線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系。對(duì)于進(jìn)水COD濃度約為450mg/L的A/O-SBR除磷系統(tǒng)，每消耗1gPHA能夠吸收的磷酸鹽最多可達(dá)0.88g，活性污泥吸磷量最大可達(dá)0.45mgP/mgVSS。當(dāng)磷負(fù)荷過(guò)高時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)厭氧時(shí)間能夠提高系統(tǒng)的除磷率。⑹延長(zhǎng)污泥齡能夠提高聚磷菌對(duì)外碳源的利用率，提高