連續(xù)流前置A-O工藝短程硝化反硝化的實現(xiàn)及穩(wěn)定性研究.pdf

1、低C/N比廢水的生物脫氮處理普遍存在碳源不足的問題，采用傳統(tǒng)脫氮工藝處理時脫氮效率受到限制，而短程硝化反硝化生物脫氮工藝能夠節(jié)省25％的曝氣量和40％的反硝化碳源，對于處理低C/N比污水具有獨特的優(yōu)勢。本文采用傳統(tǒng)的前置A/O工藝（前置A/O-BNR）及前置A/O生物膜復合工藝（前置A/O-HBNR），研究連續(xù)流反應器內(nèi)短程硝化反硝化的實現(xiàn)、穩(wěn)定運行及過程的優(yōu)化控制，探索在啟動及穩(wěn)定運行過程中氮的去除途徑、微生物胞外聚合物分泌情況及微生

2、物群落特征。并針對污水處理設施可能存在的水質(zhì)波動的特點，對A/O-HBNR系統(tǒng)抗短期水質(zhì)沖擊能力進行了研究。研究結(jié)果如下:
　　(1)以低C/N比廢水作為進水，控制好氧池DO濃度在1.0～1.5 mg/L，前置A/O-BNR和前置A/O-HBNR成功實現(xiàn)了短程硝化反硝化。在穩(wěn)定運行階段，前置A/O-BNR中氨氮去除率基本維持在90％以上，平均亞硝酸鹽積累率為64.5％,總氮的平均去除率為74.4％;前置A/O-HBNR中氨氮的平均

3、去除率為95.7％，平均亞硝酸鹽積累率為63.6％，總氮的平均去除率為88.1％。與前置A/O-BNR相比，前置A/O-HBNR在總氮的去除效果上具有更大的優(yōu)勢。通過氮平衡計算發(fā)現(xiàn)，前置A/O-BNR的總氮主要通過在缺氧池的短程反硝化脫除，而前置A/O-HBNR中總氮的去除隨著反應器的穩(wěn)定運行，逐步由以短程反硝化（缺氧池）為主的脫氮途徑轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝较趸聪趸ê醚醭兀橹鞯拿摰緩健?br>　　(2)對前置A/O-BNR和前置A/O-H

4、BNR在短程硝化反硝化啟動及穩(wěn)定運行過程中硝化污泥特性及微生物群落特征變化的分析發(fā)現(xiàn)，當系統(tǒng)不穩(wěn)定時，微生物會大量分泌胞外聚合物(EPS)，其中污泥的松散附著型胞外聚合物(LB-EPS)含量在反應器運行過程中變化明顯。在啟動和穩(wěn)定運行過程中，由于好氧池的低溶解氧條件，兩套反應器均發(fā)生了污泥膨脹。通過測定分析污泥指數(shù)(SVI)以及EPS含量發(fā)現(xiàn)，SVI與污泥的LB-EPS含量呈正相關，與LB-EPS中蛋白質(zhì)的含量也呈正相關。由低溶解氧引起

5、的污泥膨脹并沒有影響總氮的去除效果。SOUR和qRT-PCR結(jié)果均表明，在啟動運行后期，氨氧化菌(AOB)數(shù)量已經(jīng)在系統(tǒng)中占優(yōu)勢，經(jīng)過54天的穩(wěn)定化運行，AOB的數(shù)量繼續(xù)逐漸增加，而亞硝酸鹽氧化菌(NOB)從啟動到穩(wěn)定運行階段都一直能檢測到，沒有從系統(tǒng)中完全被淘洗。但是與全程硝化反硝化階段相比，NOB的數(shù)量已經(jīng)顯著下降。
　　(3)系統(tǒng)地研究了進水C/N比、有機氮、Cu2+濃度的水質(zhì)沖擊對前置A/O-HBNR處理低C/N比廢水性能

6、的影響。結(jié)果表明，在進水C/N比為2和4的沖擊后，前置-A/O-HBNR的總氮去除率分別下降了15.3％和25.3％。生物膜和懸浮污泥分泌的EPS含量均受到C/N比變化的影響。有機氮的水質(zhì)沖擊基本對系統(tǒng)的運行性能，即氨氮和總氮的去除效果沒有顯著影響，但是對懸浮污泥分泌的EPS含量有一定影響。Cu2+濃度為1 mg/L、2 mg/L和5mg/L的水質(zhì)沖擊后，總氮的去除率分別下降了5.2％，9.9％和28.7％。進水Cu2+濃度為2mg/L