SBR工藝中運行條件對生物除磷系統(tǒng)的影響研究.pdf

1、在水富營養(yǎng)化過程中,磷的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氮,通常在低磷磷濃度條件下就會引起水體富營養(yǎng)化,限制磷的排放以及對磷的去除的研究日益成為熱點。目前,在生物除磷工藝中,提高生物除磷效率以及保證系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行一直是生物除磷工藝研究的主要方向。因此,本論文采用SBR工藝對生物除磷系統(tǒng)的影響因素(污泥類型、閑置時間以及金屬離子)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。主要結(jié)果如下:
　　 (1)在兩個相同的SBR反應(yīng)器內(nèi),進(jìn)行除磷顆粒污泥和絮狀污泥的培養(yǎng)以研究污泥類型

2、不同對生物除磷系統(tǒng)的影響。經(jīng)過40d的運行,除磷顆粒污泥馴化成功,而絮狀污泥馴化培養(yǎng)只需30天就達(dá)到穩(wěn)定。生物除磷顆粒污泥的沉降速度在40-85m/h,含水率85.5％,比重1.045g/L,SVI為16mL/g,比釋磷速率(SPRR)為0.999mgP/gVSS·h,比吸磷速率(SPUR)為3.017mgP/gVSS·h,磷酸鹽平均去除率為81.72％。而絮狀污泥的含水率為98.7％,沉降速度為5-8mg/h,比重為1.004g/L,

3、SVI為44mL/g,SPRR為8.818mgP/gVSS·h,SPUR為9.921mgP/gVSS·h,磷酸鹽去除率保持在90％以上。可見,絮狀污泥磷酸鹽去除率要高于顆粒污泥系統(tǒng)。而顆粒污泥系統(tǒng)的氨氮去除率以及物理特性都要高于絮狀污泥系統(tǒng)。PCR-DGGE分析表明,絮狀污泥和顆粒污泥存在著共同的菌屬和各自特異的菌屬,絮狀污泥中聚磷菌微生物的數(shù)量多于顆粒污泥,并且絮狀污泥呈現(xiàn)了更高的微生物多樣性。
　　 (2)設(shè)定不同閑置時間0

4、.5h(R1)、8h(R2)和16h(R3),研究其對SBR生物除磷系統(tǒng)的影響。當(dāng)入水磷濃度較低時(8mg/L),R2系統(tǒng)磷酸鹽的去除率高于連續(xù)運行的R1和R3,同時過長的閑置時間(R3)系統(tǒng)卻非常不穩(wěn)定。R1和R2的釋磷量和磷酸鹽的去除率的增加就相對平穩(wěn),整體呈上升趨勢。當(dāng)入水磷濃度增加時(16mg/L),R2、R3系統(tǒng)磷酸鹽去除率下降迅速,尤其是R2系統(tǒng),從釋磷吸磷速率驟減可以看出.在穩(wěn)定階段,無論從釋磷量、磷酸鹽去除率還是釋磷吸磷

5、速率方面,R1和R2相差不大,都取得了良好的磷酸鹽去除效果。R3系統(tǒng)由于閑置時間過長,聚磷菌數(shù)量較少而造成的釋磷量以及釋吸磷速率相對較小。三個系統(tǒng)的磷酸鹽去除率都保持在90％以上。利用PCR-DGGE對穩(wěn)定階段的不同體系微生物群落進(jìn)行分析,Pseudomonas sp.(GQ183242.1)和Unculturedβ-Protebacteria(AY823971)是R1和R2中的優(yōu)勢除磷菌屬,Unculturedγ-Proteobact

6、eria(EU434903.1)為R3中的優(yōu)勢除磷菌屬。其中β-Protebacteria和γ-Proteobacteria屬于聚磷菌群。Uncultured Sphingomonas sp.(AM889077)存在于R2和R3中,是一種聚糖菌,聚糖菌的存在會破壞除磷系統(tǒng)的穩(wěn)定以及除磷效果。結(jié)果表明:閑置時間為0.Sh的除磷體系去除效果最好,且最穩(wěn)定。較長閑置時間的存在雖然刺激了胞內(nèi)多聚物的形成,但極不穩(wěn)定,很難適應(yīng)水質(zhì)條件突然發(fā)生改變

7、。
　　 (3)通過不投加鎂離子(R1)、投加8mg/L鎂離子(適量)以及投加24mg/L鎂離子(過量)分析了鎂離子對生物除磷體系的影響。在生物除磷系統(tǒng)的啟動階段,適量的鎂離子的添加會使聚磷菌快速富集,而鎂離子不充足的系統(tǒng)在長期的運行過程中,磷酸鹽去除率逐漸呈惡化趨勢。由數(shù)據(jù)分析我們還可以得出,在鎂離子充足的系統(tǒng),磷酸鹽的變化同鎂離子的濃度變化呈現(xiàn)了一定的相關(guān)性,R2和R3的Mg/P值在一個相似的范圍,其分別為0.29-0.59