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文檔簡介
1、近年來,雖然我國城市污水處理率有較大的提高,但是由氮和磷引起的緩流水體富營養(yǎng)化問題仍日益嚴(yán)重,這就需要嚴(yán)格控制污水處理廠氮和磷的排放,提高氮、磷的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此在污水處理工藝中應(yīng)用新的脫氮除磷技術(shù)、運用有效的運行控制技術(shù),實現(xiàn)其穩(wěn)定、高效、低耗的運行尤其重要。SBR工藝因其工藝簡單、運行靈活、抗沖擊負(fù)荷能力強、可控性好、不易出現(xiàn)污泥膨脹等優(yōu)點成為目前中小城鎮(zhèn)污水處理的首選工藝。我國有30%~40%日處理量不超過5×104m3的城鎮(zhèn)污水采
2、用了SBR法。
本研究闡明了反硝化除磷的新理論,確定了用于反硝化除磷SBR工藝的最優(yōu)運行方式。在此理念的指導(dǎo)下,建立了SBR短程硝化系統(tǒng)、以亞硝氮為電子受體的反硝化除磷系統(tǒng),在A/O/A/O-SBR工藝系統(tǒng)中實現(xiàn)了反硝化脫氮除磷,并且采用傳統(tǒng)微生物學(xué)分析和分子生物學(xué)手段相結(jié)合,對系統(tǒng)中反硝化聚磷菌(DPB)進(jìn)行了種類和特性的深入研究。
研究了短程硝化實現(xiàn)途徑。通過低氧連續(xù)曝氣的方式可成功建立SBR短程硝化系統(tǒng),采用調(diào)
3、整氨氮濃度和排泥量的方式實現(xiàn)了穩(wěn)定運行。深入研究分析了DO濃度、pH值、溫度這三個因子對短程硝化的影響。研究表明,DO濃度是影響短程硝化的關(guān)鍵因素,在連續(xù)曝氣的條件下,DO濃度為0.5~0.7mg/L時,氨氮去除率達(dá)到92%、亞硝氮積累率達(dá)到93%。將系統(tǒng)內(nèi)的溫度維持在18℃以上,可以維持短程硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在中溫23~28℃條件下,pH值為7.1~8.3時,亞硝酸菌的活性強,硝酸菌的活性受到抑制,氨氮去除率達(dá)99.7%,亞硝氮積累
4、率達(dá)99%,出水效果穩(wěn)定。
通過分階段培養(yǎng)馴化的方式建立了以亞硝氮為電子受體的SBR反硝化除磷系統(tǒng),驗證了缺氧條件下亞硝氮可以作為DPB除磷的電子受體,比較了亞硝氮為電子受體和硝氮為電子受體脫氮除磷的效率。研究了亞硝酸鹽濃度、進(jìn)水COD濃度、pH值、溫度四個主要影響因素對反硝化除磷效果的影響,確定了不同水質(zhì)條件下最優(yōu)的控制參數(shù)。試驗表明,亞硝酸鹽濃度是影響反硝化除磷系統(tǒng)缺氧吸磷的重要因子,亞硝酸鹽濃度過高會抑制DPB吸磷,將亞
5、硝酸鹽濃度控制在30mg/L以內(nèi),反硝化吸磷效果較好,系統(tǒng)出水TP濃度為1.02mg/L。進(jìn)水COD濃度對厭氧釋磷有很大影響,進(jìn)而影響反硝化吸磷效果,本系統(tǒng)中最佳進(jìn)水COD濃度為220mg/L。pH值為7.5~8.0時有利于DPB厭氧釋磷。溫度對除磷的效果影響不顯著,溫度在10℃~30℃時,系統(tǒng)能夠較好地去除水中的磷酸鹽,溫度維持在20℃左右除磷效果最好,TP去除率達(dá)到87%。在相同的基質(zhì)條件下,以硝氮為電子受體的除磷效果好于以亞硝氮為
6、電子受體的系統(tǒng)。亞硝化反硝化除磷工藝更適于處理低C/N和低P/N的廢水。
優(yōu)化了SBR脫氮除磷工藝的穩(wěn)定運行方式,通過厭氧/好氧、厭氧/好氧/缺氧、厭氧/好氧/缺氧/好氧三階段的遞進(jìn)運行,確定了系統(tǒng)一個周期最佳水力停留時間為:進(jìn)水5min,厭氧2h,好氧1.5h,缺氧1.5h,好氧0.5h,沉淀1h,排水閑置1.5h。系統(tǒng)穩(wěn)定后,出水COD、TN、TP濃度分別為28.35mg/L、4.05mg/L、0.37 mg/L,均達(dá)到《
7、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
探索了pH值、碳源、溫度、進(jìn)水COD濃度四個因子對A/O/A/O-SBR反硝化脫氮除磷效果的影響,優(yōu)化了系統(tǒng)穩(wěn)定運行的控制參數(shù)。研究表明,pH值為7.5時,系統(tǒng)的除磷脫氮效果最好,COD、TN、TP去除率分別達(dá)到71%、88%、90%,pH值為8.5時,除磷效率降低。最適碳源是乙酸鈉,此時COD、TN和TP的去除率分別達(dá)到90%、88%、95%,葡萄糖及含
8、有葡萄糖的組合碳源作為有機碳源時,處理效果不理想。最適溫度為25℃,COD去除率達(dá)到90%、TN去除率為89%、TP去除率達(dá)到95%。溫度達(dá)到30℃時,缺氧段發(fā)生厭氧釋磷現(xiàn)象,TP的去除效果下降。要取得較高的脫氮除磷效率,應(yīng)該保證進(jìn)水COD濃度在200mg/L以上。
選用聚磷菌專用培養(yǎng)基篩選分離DPB,經(jīng)過生理生化試驗、吸磷釋磷和硝酸鹽還原產(chǎn)氣試驗,通過16S rDNA序列擴增、測序、比對,得到DPB分別屬于假單胞菌屬(Pse
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