含鹽生活污水的生物脫氮除磷性能研究.pdf

1、解決由氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)引起的水體富營養(yǎng)化問題,已成為污水處理研究的熱點之一。海水直接利用是解決我國沿海城市淡水資源短缺的有效途徑,由此產(chǎn)生的大量高鹽廢水排入市政管網(wǎng),引起城市污水鹽度升高,導(dǎo)致污水廠原有的生物脫氮除磷系統(tǒng)處理效果惡化。因此,研究含鹽生活廢水的生物脫氮除磷特性對于提高沿海城市污水處理效率具有重要意義。 本課題利用SBR(sequencing batch reactor)工藝和MUCT(modifiedUniversi

2、ty Caption Town)工藝,以實際生活污水中加入市售粗鹽模擬的含鹽生活污水為研究對象,探討了鹽度對未經(jīng)過鹽度馴化和經(jīng)10g/L鹽度馴化后的污泥系統(tǒng)脫氮除磷性能的影響以及不同鹽度下系統(tǒng)表現(xiàn)出的處理特性,同時考察了MUCT系統(tǒng)中水力停留時間對10g/L鹽度下長期馴化后污泥的脫氮除磷性能的影響。 試驗首先利用SBR工藝在好氧/缺氧的運(yùn)行方式下研究了鹽度對未經(jīng)含鹽生活污水馴化的污泥系統(tǒng)硝化反硝化的影響。微生物計數(shù)試驗表明,硝化

3、菌AOB(氨氧化細(xì)菌)比NOB(亞硝氧化細(xì)菌)有更強(qiáng)的鹽度耐受能力,10g/L鹽度條件下的培養(yǎng)基中,NOB存活率很低。當(dāng)5g/L和7.5g/L和10g/L鹽度引入到1、2和3號SBR系統(tǒng)后,穩(wěn)定后的氨氮去除率分別為99％、97％和48％左右。三種鹽度的引入都能使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的高亞硝酸鹽積累率98％以上,7.5g/L和10g/L鹽度可以使系統(tǒng)更快的達(dá)到穩(wěn)定亞硝酸鹽積累率。隨著引入鹽度的升高,系統(tǒng)的比氨氧化速率降低,這也系統(tǒng)氨氮去除率降低的

4、主要原因。反硝化菌受鹽度變化影響較小,但隨引入鹽度的升高系統(tǒng)的比反硝化速率下降。1號系統(tǒng)鹽度變?yōu)?后,亞硝化積累率迅速下降,3號系統(tǒng)鹽度變0后保持穩(wěn)定,說明在此運(yùn)行條件下部分NOB已經(jīng)適應(yīng)了5g/L鹽度環(huán)境?；谏鲜鼋Y(jié)論,選定7.5g/L鹽度作為利用鹽度抑制快速實現(xiàn)短程硝化的最佳鹽度,在12L的SBR反應(yīng)器中連續(xù)運(yùn)行3個月后,氨氮去除率和亞硝酸鹽積累率均穩(wěn)定維持在98％以上,經(jīng)使用熒光原位雜交(FISH)方法對系統(tǒng)內(nèi)硝化種群進(jìn)行檢測后發(fā)

5、現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)硝化菌主要為AOB,NOB幾乎檢測不到。這說明,NOB已經(jīng)被淘汰出系統(tǒng),成功利用了鹽度抑制實現(xiàn)了對硝化種群的優(yōu)化。 對于經(jīng)10g/L鹽度馴化后的污泥系統(tǒng),整個硝化菌的整體耐鹽能力加強(qiáng),穩(wěn)定運(yùn)行時脫氮過程為部分短程硝化反硝化。試驗結(jié)果表明當(dāng)鹽度由10g/L改變?yōu)?、5、15、20g/L時,氨氮去除率依然維持在99％以上,但亞硝積累率無論鹽度升高或降低都逐漸升高,這表明馴化后污泥中的NOB對環(huán)境變化的耐受能力與AOB相比仍然

6、較弱,無論升高或降低鹽度都會對其產(chǎn)生抑制。因此系統(tǒng)的亞硝化積累率升高。試驗表明含鹽污泥系統(tǒng)也會出現(xiàn)絲狀菌污泥膨脹,且SVI值隨著鹽度的升高而降低,鹽度升高使絲狀菌減少,污泥絮體變小變實,污泥沉降性加強(qiáng),鹽度減小則相反。 試驗還考察了鹽度對兩種不同污泥系統(tǒng)除磷性能的影響。試驗結(jié)果表明,對于未經(jīng)馴化的污泥,在系統(tǒng)充分放磷和吸磷的條件下,低于5g/L鹽度范圍內(nèi),污泥系統(tǒng)的磷去除率基本不會受到影響,5-10g/L鹽度范圍內(nèi)由于鹽對聚磷菌

7、的抑制作用加強(qiáng),磷去除率下降。同時隨著鹽度的升高,系統(tǒng)的比放磷速率和比吸磷速率降低,鹽對放磷過程的影響要大于對吸磷過程的影響。當(dāng)引入7.5g/L和10g/L鹽度的系統(tǒng)鹽度變?yōu)?后,磷去除率分別由45％和30％恢復(fù)到98％和80％左右,10g/L鹽度下聚磷菌已大量減少,鹽度已由抑制作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎竞ψ饔?。?0g/l鹽度下馴化后的污泥系統(tǒng)中磷去除率較低在60％左右。污水鹽度10g/L變?yōu)?g/L,5g/L,15g/L鹽度時系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后磷去除

8、率分別為29％,47％,41％左右,鹽度升高要比鹽度降低對系統(tǒng)的影響大。比放磷速率和比吸磷速率的變化也是如此。上述試驗已充分說明聚磷菌對鹽的敏感性要高于硝化菌,因此提高含鹽污水脫氮除磷的效果重在聚磷菌的培養(yǎng)與馴化。 試驗還考察了MUCT工藝在10g/L鹽度條件下長期馴化系統(tǒng),在32h、25h、18h水力停留時間時脫氮除磷性能的變化情況。水力停留時間越短,好氧1段的亞硝積累率越高,系統(tǒng)的脫氮效率提高：在鹽度對聚磷菌的影響下,越小的