不同溫度控制策略對SBR亞硝化顆粒污泥脫氮性能的影響研究.pdf

1、近年來，由于工業(yè)化和城市化程度的不斷提高，氮素循環(huán)受到嚴(yán)重的干擾。大量未經(jīng)處理或未經(jīng)適當(dāng)處理的含氮廢水大量排放如江河，給環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。生物脫氮法由于處理效果好，不會造成二次污染，能耗較物化法低，成為最為經(jīng)濟(jì)的脫氮方法之一。隨著近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對生物技術(shù)的掌握，脫氮技術(shù)由單純工藝改革向著以生物學(xué)特性促進(jìn)工藝改革的方向發(fā)展，以達(dá)到高效低耗的目的。以亞硝酸型型硝化反硝化為標(biāo)志的諸多新型生物脫氮技術(shù)的先后問世彌補了傳統(tǒng)硝化反硝化

2、技術(shù)的缺陷，提高了氮的去除效率，降低了處理含氮廢水的成本。其中，高效穩(wěn)定的亞硝化工藝是實現(xiàn)短程硝化-反硝化(Sharon)、短程硝化-厭氧氨氧化(Sharon-Anammox)、全程自養(yǎng)生物脫氮(Canon)、氧限制自養(yǎng)型硝化-反硝化(Oland)等新型生物脫氮工藝的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。本文采用序批式生物反應(yīng)器(SBR)對亞硝化顆粒污泥脫氮性能進(jìn)行研究，將整個實驗過程分成兩個階段，分別為亞硝化顆粒污泥的快速啟動及不同溫度控制策略對亞硝化顆粒污泥

3、脫氮性能的影響。
　　在亞硝化顆粒污泥啟動階段，利用無機(jī)廢水淘汰異養(yǎng)菌，并且通過調(diào)控反應(yīng)器內(nèi)的溫度、溶解氧(DO)、pH等條件使亞硝化細(xì)菌(AOB)大量繁殖，成為反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)勢菌種。此外，采取接種部分好氧顆粒污泥及較短沉淀時間的控制策略，達(dá)到了快速實現(xiàn)污泥顆?；哪康?。亞硝化顆粒污泥的啟動共經(jīng)歷了50d，亞硝化積累率最終高達(dá)97％，系統(tǒng)具有良好的短程硝化性能。在該過程中，污泥顏色由深褐色逐漸變?yōu)闇\棕色，污泥沉降指數(shù)(SVI)和混合

4、液污泥濃度(MLSS)濃度明顯降低(SVI由57 mL/g降至33 mL/g；MLSS由3765 mg/L降低至2994mg/L)。富集完成后，污泥粒徑增大至2.92mm，污泥多為不規(guī)則的橢球型、顆粒較致密。為了更好的研究污泥顆?；倪^程，還對啟動過程污泥胞外聚合物中蛋白質(zhì)和多糖、細(xì)胞疏水性、污泥表面電荷等的變化特征進(jìn)行了檢測。實驗發(fā)現(xiàn)，隨著污泥顆?；饩酆衔?EPS)中蛋白質(zhì)和多糖的比值不斷上升，細(xì)胞疏水性增強(qiáng)，污泥表面電荷降低。

5、在污泥完成顆粒化后，它們的值分為4.39、70％、-0.274 meq/gMLSS。
　　不同溫度控制策略對亞硝化顆粒污泥脫氮性能的影響研究經(jīng)歷了160天，共分成3個階段，A階段溫度控制在30℃(1～25d)，B階段溫度控制在25℃(26～57d)，30℃(58～96 d)，C階段溫度控制在15℃(97～160 d)。實驗結(jié)果表明，反應(yīng)器的短程硝化性能不僅與溫度有關(guān)，同時還受亞硝化顆粒污泥結(jié)構(gòu)的影響。穩(wěn)定的亞硝化顆粒污泥結(jié)構(gòu)有助于

6、系統(tǒng)實現(xiàn)短程硝化。在30℃時，亞硝化顆粒污泥結(jié)構(gòu)和性能穩(wěn)定，系統(tǒng)具有良好的短程硝化性能。隨著溫度的降低至25℃，亞硝化顆粒污泥的電負(fù)性略有升高，同時顆粒污泥表面的疏水性減弱，反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)了污泥解體的現(xiàn)象，解體污泥導(dǎo)致覆蓋在顆粒污泥表層的AOB數(shù)量減少，而分布在顆粒污泥表層之下的硝化細(xì)菌(NOB)被保留下來，系統(tǒng)的短程硝化被破壞，出水亞硝化積累率在35％以下。當(dāng)溫度降至15℃，污泥解體程度加劇。但是，在低溫下，由于氧氣傳質(zhì)深度的增大，反應(yīng)