生物膜對城市污水處理廠營養(yǎng)物去除系統(tǒng)硝化的強化效果.pdf

1、目前，城市污水處理廠生物脫氮除磷工藝多采用A2/O及其改進型活性污泥工藝，此類工藝的弊端在于功能菌對污泥齡的要求與實際運行的偏離。這種情況在低溫條件下更為嚴重，由于硝化菌對溫度更為敏感，生長速率更低，因此，二者的偏離更大，這是造成我國北方地區(qū)城市污水處理廠冬季脫氮效果差的主要原因。為了維持低溫下的脫氮（硝化）效果，污水處理廠一般采取降低污泥負荷、延長污泥齡和增加污泥回流等措施，但這無疑會降低系統(tǒng)的處理能力和除磷效率、增加運行費用。通過在

2、活性污泥系統(tǒng)中投加懸浮填料，形成附著態(tài)和懸浮態(tài)微生物共存體系，可在不延長污泥齡的條件下增加系統(tǒng)中硝化菌濃度，在維持除磷能力和效果的前提下，提高脫氮效果。近年來，這種方法已逐漸被應用于國內(nèi)外城市污水處理廠的升級改造，并取得了一定的效果。然而有關生物膜和活性污泥中硝化菌的份額以及對硝化的貢獻鮮為報道。
　　本研究針對西安市第四污水處理廠二期在好氧段投加懸浮填料的 A2/O工藝（簡稱填料-A2/O工藝），分夏季和冬季兩個階段監(jiān)測好氧區(qū)不

3、同形態(tài)的氮的沿程變化和生物膜與活性污泥的最大比硝化速率，計算硝化菌所占份額及投加填料后系統(tǒng)增加的生物量，探討活性污泥與生物膜中硝化菌對硝化的貢獻，最后探討不同SCOD/ NH4+-N下生物膜的生長情況以確定填料的投加位置。論文獲得的主要研究結果如下：
　?。?）夏季平均水溫23.0℃，氨氮在好氧區(qū)第三個廊道末即減小為3.7mg/L，達到了一級A排放標準，可見好氧區(qū)夏季約有2/5容積富余?；钚晕勰郃UR和NUR分別為4.43mg N

4、H4+-N/gVSS·h和4.73mgNO2--N/gVSS·h，生物膜AUR和NUR為2.95 mgNH4+-N/gVSS·h和3.77mgNO2--N/gVSS·h，活性污泥中硝化菌的份額約為生物膜的2倍；且活性污泥生物量3859mg/L，生物膜為1530mg/L(填料)，折算至整個好氧區(qū)生物膜生物量為67 mg/L。溫度較高時，活性污泥中硝化菌發(fā)揮主要作用，生物膜對系統(tǒng)硝化無強化作用。
　?。?）冬季低溫平均水溫14℃，活性

5、污泥AUR和NUR分別為3.16mgNH4+-N/gVSS·h和3.39mgNO2--N/gVSS·h，生物膜AUR和NUR為3.63mgNH4+-N/gVSS·h和4.17mgNO2--N/gVSS·h，生物膜上硝化菌所占的份額稍高于活性污泥。冬季生物膜生物量為3690mg/L(填料)，活性污泥的生物量為3187mg/L，生物膜膜厚平均為130μm。折算至整個好氧區(qū)生物膜生物量為162 mg/L。當投加的填料占硝化總?cè)莘e的4.4％時，

6、生物膜對系統(tǒng)硝化的貢獻約占5.5%，而活性污泥為94.5%。生物膜對系統(tǒng)硝化有一定的強化作用，但與國外同類工程相比生物膜貢獻量相對較小，原因為系統(tǒng)的負荷較小，填料區(qū)氨氮濃度較低，隨著污水處理廠負荷的提高，生物膜的貢獻將逐漸提高。
　?。?）A2/O好氧區(qū)沿程SCOD/NH4+-N值分別為4.8、3.9、3.0、3.0，在好氧區(qū)第三個廊道SCOD/NH4+-N為3.0，生物膜AUR為3.87mgNH4+-N/gVSS·h，NUR為4