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文檔簡(jiǎn)介
1、我國(guó)城鎮(zhèn)供排水體制主要為傳統(tǒng)集中式供排水模式,屬于“污染物末端處理”結(jié)構(gòu),無法實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用,水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,且系統(tǒng)運(yùn)行能耗高,屬于資源消耗型模式;而基于污水源分離、分質(zhì)處理及循環(huán)利用、固體廢物資源化的新型半集中式分質(zhì)供排水模式,由于其資源化程度高、運(yùn)行能耗低、污染物排放少等優(yōu)點(diǎn),近年來受到廣泛關(guān)注,且國(guó)內(nèi)對(duì)于生產(chǎn)性半集中式污水處理研究較少,缺乏實(shí)踐性數(shù)據(jù)。因此本文以青島世園半集中式分質(zhì)污水處理系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)基于膜生物反應(yīng)器(
2、MBR)的黑水和灰水處理系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行及優(yōu)化工作。通過檢測(cè)分析、模擬試驗(yàn)等方法,考察黑、灰水系統(tǒng)脫氮除磷效率;尤其針對(duì)黑水生化系統(tǒng)進(jìn)水碳氮比低、脫氮除磷效果不穩(wěn)定的問題進(jìn)行深入研究,考察了回流比(r)、溶解氧(DO)、污泥濃度(MLSS)等參數(shù)對(duì)黑水系統(tǒng)脫氮除磷能力的影響,以尋求系統(tǒng)最佳運(yùn)行條件;同時(shí),對(duì)黑、灰水處理系統(tǒng)微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,研究其脫氮除磷功能菌菌群變化規(guī)律。主要研究成果如下:
(1)黑水系統(tǒng)對(duì)COD、
3、NH4+-N去除效果較好,去除率分別為97.1%、99.2%,但是由于生化系統(tǒng)進(jìn)水SCOD/TN較低,脫氮除磷效果不穩(wěn)定,系統(tǒng)出水TN、TP平均濃度分別為17.5mg/L、5.2mg/L,其去除率分別為83.3%和45.8%?;宜到y(tǒng)對(duì)COD、TN、NH4+-N、TP去除效果均較好,去除率分別為96.6%、90.3%、99.2%、93.3%;但是當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)水TCOD/TN>20時(shí),系統(tǒng)出水NH4+-N、TN濃度升高至10.6mg/L、13
4、.4mg/L,應(yīng)將部分非曝氣區(qū)調(diào)整為曝氣狀態(tài)以滿足有機(jī)物氧化和硝化反應(yīng)對(duì)DO的需求。
(2)混合液回流比和好氧區(qū)DO濃度對(duì)黑水系統(tǒng)脫氮效率的影響研究結(jié)果表明,當(dāng)混合液回流比為500%時(shí),系統(tǒng)脫氮效果最佳,系統(tǒng)出水TN濃度為15.8mg/L,TN去除率為84.6%,相比回流比為300%、700%時(shí)分別提高了5.6%和3.8%。當(dāng)溶解氧小于0.50mg/L時(shí),硝化功能明顯受到抑制,硝化率僅為43.3%;當(dāng)DO濃度分別為0.60-0
5、.75 mg/L、1.5-2.0 mg/L、3.5-4.0 mg/L時(shí),系統(tǒng)硝化功能逐漸增強(qiáng),其硝化率分別為90.2%、96.5%和97.8%。
(3)利用同步硝化反硝化(SND)強(qiáng)化黑水系統(tǒng)脫氮能力研究結(jié)果表明,逐步降低好氧區(qū)DO濃度至0.6-0.75mg/L時(shí),系統(tǒng)TN去除率升高至90.6%,相對(duì)于DO為3.5-4.0mg/L時(shí)提高了14.5%,好氧區(qū)SND對(duì)溶解性總氮去除率(η(SNDTN))可達(dá)56.1%?;旌弦夯亓鞅?/p>
6、和MLSS對(duì)系統(tǒng)η(SNDTN)和TN去除率也有影響,當(dāng)內(nèi)回流比由300%降低至200%時(shí),η(SNDTN)變化較小,但TN去除率下降至83.7%;當(dāng)內(nèi)回流比為500%時(shí),η(SNDTN)降低至15.4%,TN去除率降低至82.8%。將MLSS從9000±300 mg/L降低至6000±300 mg/L時(shí),SND效率顯著降低的同時(shí)系統(tǒng)脫氮能力下降,η(SNDTN)由58.8%降低至8.1%,而TN去除率從88.8%下降至76.0%。
7、r> (4)利用化學(xué)法強(qiáng)化黑水系統(tǒng)除磷能力研究結(jié)果表明,在生產(chǎn)性系統(tǒng)初沉池中投加21mg/L Fe3+后,系統(tǒng)除磷能力上升,TP去除率由28.8%升高至89.9%,并且混凝劑的投加未影響系統(tǒng)的脫氮能力。
(5)利用前置/后置反硝化區(qū)投加碳源對(duì)比強(qiáng)化黑水系統(tǒng)脫氮能力研究表明,后置反硝化投加碳源可以明顯提高系統(tǒng)的脫氮能力,系統(tǒng)出水TN濃度降低至13.5mg/L,去除率由78.9%升高至88.8%;后置反硝化COD投加量為50mg
8、/L,其對(duì)TN去除量平均為13.1mg/L。
(6)通過Miseq高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)MBR處理黑、灰水系統(tǒng)活性污泥微生物種群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,隨著系統(tǒng)反應(yīng)溫度和進(jìn)水負(fù)荷的升高,兩系統(tǒng)的ACE、Chao和香農(nóng)指數(shù)升高,說明微生物種群豐度和群落的多樣性升高;黑水系統(tǒng)除磷功能菌典型PAO為莫拉菌科不動(dòng)桿菌屬,但其數(shù)量較少,僅占除磷菌的8.76%,其它除磷菌主要參與磷的代謝,聚磷能力有限,黑水系統(tǒng)除磷功能較差;灰水系統(tǒng)除磷功能菌所占細(xì)菌
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