生物除磷顆粒污泥及反硝化聚磷試驗研究.pdf

1、氮磷是引起水體富營養(yǎng)化的主要污染因子。生物脫氮、除磷及同時脫氨除磷是去除水中氮磷污染的主要方法。本文對SBR中生物除磷顆粒污泥的形成、顆粒污泥穩(wěn)定性、除磷特性，缺氧顆粒污泥的反硝化特性，生物除磷顆粒污泥向反硝化聚磷顆粒污泥的誘導(dǎo)過程和反硝化聚磷顆粒污泥的特性進行了系統(tǒng)的試驗研究。主要研究成果如下：
　　 (1)接種污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu)對生物除磷污泥顆粒化進程有著重要影響。當以無絲狀菌的絮狀污泥為接種污泥時，82天后反應(yīng)器內(nèi)污泥才完全

2、顆?；欢薪z狀菌存在時，20天后即可實現(xiàn)污泥的完全顆?；?，絲狀菌作為骨架加速了顆?；倪M程。形成的生物除磷顆粒污泥具有良好的物理化學特性和較高的除磷能力。污泥粒徑1.0~20mm，沉速20~30m/h，含水率為94％，比重1.0439，鈣、鎂和鐵的含量分別為11.4mg/gSS、3.21mg/gSS和0.17mg/gSS，SVI在50mL/g以下；最大比釋磷速率(SRPR)和最大比吸磷速率(SUPR)分別為6793mg/gVSS·h和

3、60.0mg/gVSS·h,厭氧段SRPR與COD降解速率比值(△pp/△COD)為0.35~0.49，污泥中總磷含量(TP/SS)在5.6~7.8％。
　　 (2)絲狀菌的過度生長不僅導(dǎo)致顆粒污泥的沉降能力變差，而且除磷能力降低。
　　 當菌絲長度大于顆粒污泥直徑的1.5倍時，部分顆粒污泥解體，SVI上升至112mL/g，出水SS在100mg/L以上，污泥流失，反應(yīng)器內(nèi)MISS降低到2000mg/L左右，磷的去除率降低

4、到60％以下，污泥最大SRPR為14.97mgP/gVSS·h，最大SUPR為10.95mg/gVSS·h，△pp/△COD為0.21.TP/SS為3.66％。對發(fā)生膨脹的顆粒污泥系統(tǒng)分別采用延長沉淀時間、延長沉淀時間與提高攪拌速度聯(lián)合操作以及投加非膨脹生物除磷顆粒污泥3種策略均可以使系統(tǒng)恢復(fù)，但所需的恢復(fù)時間不同，分別為53天，26天和20天。
　　 (3)以NaAe為碳源，NO3-為電子受體，在SBR中采用水力選擇的方法形成

5、的缺氧顆粒污泥粒徑1.2~1.8mm，沉速25~60m/h，古水率93~96.7％，污泥中Ca的含量65~227mg/gSS.Ca含量與缺氧顆粒污泥反應(yīng)器的運行狀態(tài)相關(guān).缺氧顆粒污泥具有較高的生物活性和較強的pH值適應(yīng)性。最大反硝化速率(SDNR)可高達95.46mgNO3-N/gVSS·h，即使反應(yīng)器內(nèi)的pH值大于0.5，最大SDNR仍然可達到45.51mgNO3--N/gVSS·h.
　　 (4)以SBR中成熟的生物除磷顆粒

6、污泥為對象，在厭氧末端投加NO3-,成功誘導(dǎo)出反硝化聚磷顆粒污泥。隨著誘導(dǎo)的進行反硝化聚磷能力逐漸增強，缺氧段起始NO3-N濃度由5mg/L提高到20mg/L,缺氧段吸磷量占全部吸磷量的份額由28％提高到80％，最大SUPR由13.6mg/gVSS·h提高到27.87mg/gVSS·h。該顆粒污泥具有良好的物理化學性質(zhì)和較高的反硝化聚磷能力。粒徑1.0~2.0mm，沉速29~51m/h,比重為1.0470，鈣、鎂和鐵的含量分別為44.3

7、4mg/gSS、27mg/gSS和0.21mg/gSS，SVI在50mL/g以下。與生物除磷顆粒污泥相比，沉速提高0.16~1.04倍，比重上升0.0031，鈣、鎂和鐵的含量分別提高2.9、7.4和0.24倍；顆粒污泥缺氧段最大SUPR為27.87mg/gVSS·h，最大SDNR為16.9mgNO3--N/gVSS·h.平均去除1gNO3-N可吸收1.4g P。顆粒污泥以PHB為碳源，硝酸鹽和亞硝酸鹽為電子受體進行反硝化聚磷，最大反硝化

8、速率分別為18.83mgNO3'-NIgVSS·h和2.29mgNO2'-N/gVSS·h，利用硝酸鹽的反硝化能力較強。
　　 (5)反硝化聚磷顆粒污泥可以以氧、NO3'和NO2'為電子受體進行反硝化聚磷。依據(jù)電子受體的不同，將PAOs分為3大類，第1類只能以氧為電子受體.第2類可以以NO3-和氧為電子受體，第3類可以以氧、NO3-和NO2-為電子受體。隨著誘導(dǎo)的進行第2、3類微生物(即DANPAOs)的數(shù)量逐漸升高，誘導(dǎo)212