【摘要】：近年來(lái),雖然我國(guó)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(yíng)養(yǎng)化問(wèn)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(yùn)用有效的運(yùn)行控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定、高效、低耗的運(yùn)行尤其重要。SBR工藝因其工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、可控性好、不易出現(xiàn)污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)成為目前中小城鎮(zhèn)污水處理的首選工藝。我國(guó)有30%-40%日處理量不超過(guò)5×104m3的城鎮(zhèn)污水采用了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(yùn)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(shí)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(duì)系統(tǒng)中反硝化聚磷菌(DPB)進(jìn)行了種類(lèi)和特性的深入研究。 研究了短程硝化實(shí)現(xiàn)途徑。通過(guò)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)整氨氮濃度和排泥量的方式實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定運(yùn)行。深入研究分析了DO濃度、pH值、溫度這三個(gè)因子對(duì)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(shí),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(yùn)行。在中溫23～28℃條件下,pH值為7.1～8.3時(shí),亞硝酸菌的活性強(qiáng),硝酸菌的活性受到抑制,氨氮去除率達(dá)99.7%,亞硝氮積累率達(dá)99%,出水效果穩(wěn)定。 通過(guò)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(yàn)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(gè)主要影響因素對(duì)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(yàn)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(guò)高會(huì)抑制DPB吸磷,將亞硝酸鹽濃度控制在30mg/L以?xún)?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(duì)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(shí)有利于DPB厭氧釋磷。溫度對(duì)除磷的效果影響不顯著,溫度在10℃-30℃時(shí),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(yùn)行方式,通過(guò)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(yùn)行,確定了系統(tǒng)一個(gè)周期最佳水力停留時(shí)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、0.37mg/L,均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。 探索了pH值、碳源、溫度、進(jìn)水COD濃度四個(gè)因子對(duì)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(yùn)行的控制參數(shù)。研究表明,pH值為7.5時(shí),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(shí),除磷效率降低。最適碳源是乙酸鈉,此時(shí)COD、TN和TP的去除率分別達(dá)到90%、88%、95%,葡萄糖及含有葡萄糖的組合碳源作為有機(jī)碳源時(shí),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(shí),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(zhuān)用培養(yǎng)基篩選分離DPB,經(jīng)過(guò)生理生化試驗(yàn)、吸磷釋磷和硝酸鹽還原產(chǎn)氣試驗(yàn),通過(guò)16S rDNA序列擴(kuò)增、測(cè)序、比對(duì),得到DPB分別屬于假單胞菌屬(Pseudomonas)和戴爾福特菌屬(Delftia),其中戴爾福特菌屬作為反硝化聚磷菌的研究尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。
【圖文】：

有效容積9.5L。沿反應(yīng)器壁每隔lOcm設(shè)1個(gè)取樣口。反應(yīng)器底部設(shè)排泥管。反應(yīng)器示意及裝置圖見(jiàn)圖2.1、2.2。W漏V J fcW --WglB柋V】-反應(yīng)器：2-攪拌器；3-水箱；4-進(jìn)水閩；5-進(jìn)水口； 6-排水口； 7-排水閥；8-空壓機(jī)；9-流量計(jì)；10-曝氣頭；11-取樣口； 12-排泥管圖2.1反應(yīng)器示意圖 圖2.2反應(yīng)器裝置圖Fig.2.1 The schematic diagram of the installation Fig.2.2 The picture of the installation試驗(yàn)使用活性污泥取自沈陽(yáng)市北部污水處理廠A20工藝二沉池的回流污泥。?23 -

本試驗(yàn)研究建立了序批式進(jìn)水的A/O/A/O-SBR生物除磷脫氮系統(tǒng)，并以傳統(tǒng)的SBR反應(yīng)器為依托，，建立短程摘化系統(tǒng)和以亞硝氮為電子受體的反稍化除磷系統(tǒng)。主要研究傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器中短程確化的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵條件，考察DO濃度、pH值、溫度等對(duì)短程摘化系統(tǒng)的影響。研究以亞銷(xiāo)氮為電子受體的反x夯滋匭院蚿H值、溫度、進(jìn)水COD濃度等對(duì)反稍化除磷效果的影響。研究SBR反應(yīng)器在缺氧、好氧、厭氧、好氧的運(yùn)行條件下快速啟動(dòng)并穩(wěn)定運(yùn)行的影響因素。分析反銷(xiāo)化聚a惥納鍰匭浴

本文編號(hào)：2591264