間歇式短程反硝化除磷基礎(chǔ)研究.pdf

1、亞硝酸鹽型反硝化除磷工藝具有運(yùn)行周期短，吸磷速率快的特點(diǎn)。聯(lián)合亞硝酸鹽型硝化技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)兩段活性污泥系統(tǒng)一短程反硝化除磷工藝。而目前將亞硝酸鹽作為反硝化除磷過(guò)程的電子受體尚存在諸多問(wèn)題，如亞硝態(tài)氮對(duì)缺氧吸磷的抑制程度，亞硝酸態(tài)氮對(duì)缺氧吸磷的抑制機(jī)理，亞硝酸型反硝化除磷的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等都是亟待研究的課題。本研究采用SBR反應(yīng)器，對(duì)比采用不同方式培養(yǎng)馴化短程反硝化除磷污泥的效果，并啟動(dòng)間歇式短程反硝化除磷工藝；考察了污泥齡（SRT）、亞硝

2、酸鹽濃度、碳源有機(jī)物和pH值等對(duì)短程反硝化除磷工藝的影響，同時(shí)測(cè)定了間歇式短程反硝化除磷動(dòng)力學(xué)參數(shù)。主要研究成果如下： 1）采用PAOs啟動(dòng)短程反硝化除磷工藝的方法未能獲得理想的脫氮除磷效果。采用厭氧/沉淀排水/缺氧/沉淀排水的方式以亞硝酸鹽為電子受體直接馴化與富集短程反硝化除磷污泥，經(jīng)58d成功富集短程反硝化除磷污泥，COD去除率達(dá)75.4％，PO43——P去除率達(dá)81.8％，NO2——N去除率達(dá)97.4％，此時(shí)污泥呈黑褐色

3、絮狀污泥，污泥狀態(tài)良好，對(duì)反應(yīng)器內(nèi)較高的亞硝酸鹽環(huán)境適應(yīng)性好。 2）通過(guò)測(cè)定缺氧段電子受體的產(chǎn)能氧化效率kNO、呼吸效率ηNO與除磷量/亞硝酸鹽消耗量可評(píng)估系統(tǒng)的反硝化除磷能力，判別反硝化除磷工藝運(yùn)行的可行性。采用PAOs所誘導(dǎo)馴化獲得的短程反硝化除磷菌缺氧段電子受體的平均產(chǎn)能氧化效率kNO為27.1％，平均呼吸效率ηNO為9.4％。采用亞硝酸鹽直接馴化富集的短程反硝化除磷菌平均產(chǎn)能氧化效率kNO為39.3％，平均呼吸效率ηN

4、O為9.2％。在適當(dāng)?shù)墓に囘\(yùn)行條件下，后者可保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的脫氮除磷效果。 3）以亞硝酸鹽為電子受體進(jìn)行同步反硝化除磷是可以實(shí)現(xiàn)的。利用富集的短程反硝化除磷污泥在SBR反應(yīng)器內(nèi)31d完成了短程反硝化除磷工藝的啟動(dòng)，COD去除率達(dá)69.6％、PO43——P去除率達(dá)79.2％、NO2——N去除率達(dá)98.9％，其除磷量與亞硝酸鹽的消耗量的比值為1.39mgP/mgN。 4）污泥齡（SRT）、亞硝酸鹽濃度、碳源有機(jī)物與pH

5、值等因素均會(huì)影響短程反硝化除磷工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，本試驗(yàn)中污泥齡（SRT）宜控制在16～20d，當(dāng)進(jìn)水NO2——N濃度達(dá)到于45mg/l時(shí)，沒(méi)有對(duì)聚磷菌產(chǎn)生抑制作用：當(dāng)進(jìn)水COD、NO2——N和PO43——P的質(zhì)量比約為350： 35： 8.50時(shí)，反硝化聚磷效果最佳；為充分保證厭氧段的高效釋磷作用，應(yīng)將進(jìn)水NO2——N濃度控制在2mg/L以下；本試驗(yàn)中短程反硝化除磷系統(tǒng)的進(jìn)水COD濃度應(yīng)控制在300～400mg/L。不同碳源為條件下進(jìn)行基

6、質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律存在較大差異，乙酸鈉與丁酸的降解途徑相似，而與葡萄糖的降解途徑不同；本試驗(yàn)結(jié)果表明厭氧段最佳pH值為8.0，缺氧段最佳pH值為7.0。 5）通過(guò)改進(jìn)型SBR動(dòng)力學(xué)模型分析得出厭氧段有機(jī)物與磷酸鹽之間的化學(xué)計(jì)量系數(shù)γ為0.206，有機(jī)物吸收常數(shù)k為0.0613 h-1，有機(jī)物去除飽和濃度ks為97.087mg/L，缺氧段磷酸鹽最大比消耗速率qp為0.435 d-1，磷酸鹽去除飽和濃度Ks，PO43—為49.648 mg