反硝化除磷特性及連續(xù)流反硝化除磷工藝改進(jìn)研究.pdf

1、(I)不同運(yùn)行條件下反硝化聚磷菌特性及其生態(tài)位研究 不同反應(yīng)系統(tǒng)中反硝化聚磷菌的特性及生態(tài)位是不同的，甚至同一系統(tǒng)不在同運(yùn)行條件下或不同時(shí)期也有很大的差別。為此，建立不同的反硝化除磷系統(tǒng)，控制不同運(yùn)行工況，進(jìn)行了反應(yīng)器內(nèi)聚磷菌的反硝化除磷特性及其生態(tài)位的研究。 實(shí)驗(yàn)過程中作了兩組共六個(gè)反應(yīng)器的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。1＃、2＃、3＃號(hào)反應(yīng)器為一組，采用厭氧/缺氧交替運(yùn)行的方式，厭氧反應(yīng)階段投加不同炭源，三個(gè)反應(yīng)器分別投加乙酸鈉、丙酸鈉

2、和葡萄糖，其他運(yùn)行條件相同；4＃、5＃、6＃反應(yīng)器為一組，4＃反應(yīng)器控制厭氧/好氧運(yùn)行方式，5＃、6＃反應(yīng)器控制厭氧/缺氧交替運(yùn)行的方式，所不同的是5＃、6＃在缺氧段投加的電子受體不同，分別為硝酸氮和亞硝酸氮。 第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明碳源類型對(duì)反硝化除磷影響較大。聚磷菌對(duì)乙酸鈉和丙酸鈉的利用幾乎沒有選擇性，二者效率相當(dāng)。在條件相同條件下，以乙酸鈉為炭源的系統(tǒng)吸、釋磷量最大，而丙酸鈉的吸、釋磷效率最高，兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)磷的去除率分別達(dá)到86

3、％和82％。葡萄糖對(duì)反硝化聚磷菌的誘導(dǎo)作用最差，磷去除率僅為31％。葡萄糖的引入造成系統(tǒng)除磷能力的大幅度下降。DGGE方法分析結(jié)果表明，以乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的系統(tǒng)污泥生物群落結(jié)構(gòu)極為相似，以葡萄糖為碳源造成了除磷系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)的徹底改變，以Micropruina glycogenica為代表的典型GAOs在系統(tǒng)中富集起來。 另一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明亞硝酸鹽氮對(duì)好氧聚磷菌的吸磷和呼吸速率具有很強(qiáng)的抑制作用，在水廠的實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)該嚴(yán)密

4、檢測(cè)亞硝酸鹽的含量以免對(duì)除磷系統(tǒng)造成不利影響。亞硝酸鹽氮對(duì)好氧除磷系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)大于缺氧除磷系統(tǒng)，亞硝酸鹽氮對(duì)好氧和缺氧除磷的抑制濃度分別為0．88mgN/gVSS和6．72mgN/gVSS。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在以NO3-N為電子受體的反硝化除磷基礎(chǔ)上采用逐漸增加亞硝酸氮濃度的方法馴化聚磷污泥，可以增加污泥對(duì)亞硝酸鹽氮的適應(yīng)性，并最終可以選擇亞硝酸氮作為唯一電子受體吸磷，但其除磷效率低于以氧和NO3-N為電子受體的除磷系統(tǒng)。通過對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和各系

5、統(tǒng)污泥吸磷能力的分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)生物除磷有貢獻(xiàn)的聚磷菌至少有六類。分別為同時(shí)以O(shè)2、NO3-N和NO2-N為電子受體的聚磷菌PAOoNn，同時(shí)以O(shè)2、NO3-N為電子受體的聚磷菌PAOON，只能以O(shè)2為電子受體的的聚磷菌PAOo，只能以NO3-N為電子受體的聚磷菌PAON，同時(shí)以NO3-N和NO2-N為電子受體的聚磷菌PAONn，只能以NO2-N為電子受體的聚磷菌PAOn。DGGE結(jié)果顯示，除磷系統(tǒng)生物群落結(jié)構(gòu)隨著電子受體的變化而改變，聚磷

6、菌種類具有多樣性。 (II)反硝化除磷工藝的利弊分析及其改進(jìn)實(shí)驗(yàn)研究 本部分研究是針對(duì)傳統(tǒng)的A2/O工藝在除磷脫氮方面存在的不足，和在前期提出改進(jìn)工藝和長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)工藝并展開實(shí)驗(yàn)，以期優(yōu)化系統(tǒng)脫氮除磷效率。 在A2O工藝中，包括其他的除磷工藝中普遍存在的問題是碳源不足的問題，繼而引起聚磷菌厭氧釋磷和反硝化菌反硝化對(duì)污水中短鏈脂肪酸的爭(zhēng)奪。導(dǎo)致反硝化不徹底，硝酸鹽有剩余并容易進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)干擾釋磷。而厭氧

7、區(qū)也由于缺少底物而無法正常釋磷，最終導(dǎo)致系統(tǒng)除磷脫氮效率低下。 A2N工藝可以解決上述矛盾，即利用反硝化聚磷菌能夠反硝化同時(shí)除磷的特性，在缺氧段實(shí)現(xiàn)吸磷并反硝化，解決炭源不做不足的矛盾。但是其系統(tǒng)復(fù)雜，控制麻煩，抗沖擊能力相對(duì)弱。而且出水氨氮受超越污泥回流影響較大，出水氨氮高。對(duì)A2N工藝進(jìn)行改進(jìn)，改變回流順序，與好氣生物濾池聯(lián)合，可以克服上述弊端。通過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的工藝出水氨氮可以控制很低，工藝流程短。但總氮的去處效