【摘要】： 城市污水處理廠污泥(初沉污泥和剩余污泥)處理過程中產(chǎn)生的污泥水(厭氧消化池上清液、濃縮池上清液、脫水濾液)含有高濃度氨氮,其水量僅為污水處理廠進水的1～2%,但氮負荷占進水總氮負荷的15～25%。本文調(diào)查了西安市鄧家村污水處理廠產(chǎn)生的污泥水的水質(zhì)特性和西安市三個污水處理廠的硝化菌種群結(jié)構(gòu),并對污泥水的單獨處理、采用污泥水富集硝化菌的效果、富集硝化菌的微生態(tài)結(jié)構(gòu)與動力學參數(shù)、硝化菌添加及原生動物捕食對污水處理系統(tǒng)硝化性能與微生物群落結(jié)構(gòu)的影響等進行了系統(tǒng)的研究。主要結(jié)論如下: (1)污泥水具有高氨氮、高磷酸鹽、低C/N比的特點。其中TKN濃度為494～946mg/L,TP濃度為72.1～124.8 mg/L,SCOD/TKN比值為0.25～0.84。 (2)污泥水單獨處理時,氨氮平均去除率為99%,但是污泥水中的COD較難降解,脫氮效率較低,TCOD、SCOD和TN的平均去除率分別為66%、50%和29.9%。 (3)采用污泥水富集的硝化菌中,Nitrosomonas europaea/Nitrosococcusmobilis為氨氧化菌優(yōu)勢菌屬,Nitrobacter為亞硝酸鹽氧化菌優(yōu)勢菌屬。氨氧化速率在10～40℃之間的溫度修正系數(shù)τ_N為1.092,亞硝酸鹽氧化速率在15～30℃之間的溫度修正系數(shù)τ_N為1.061。氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌在20℃的基質(zhì)半飽和常數(shù)K_N分別為1.60 mgNH_4~+-N/L、2.78 mgNO_2~--N/L。溫度影響因子與氨氧化菌的基質(zhì)半飽和常數(shù)與常規(guī)污水處理廠接近,但亞硝酸鹽氧化菌的基質(zhì)半飽和常數(shù)偏高。 (4)污泥水富集過程中,污泥齡越短、溫度越低,硝化菌的表觀產(chǎn)率系數(shù)越大,A/O比、水力負荷對其影響不明顯。 (5)硝化菌添加到污水處理系統(tǒng)后,污泥的硝化活性逐漸增加,氨氧化速率比亞硝酸氧化速率增加量高,因此硝化菌添加后會出現(xiàn)一定程度的亞硝酸鹽積累。此外,添加初期,污水處理系統(tǒng)中原生動物數(shù)量會增加;污泥沉降指數(shù)SVI也出現(xiàn)一定的增加,并與出水亞硝酸鹽濃度正相關(guān)。 (6)生物添加能有效強化污水處理系統(tǒng)的硝化性能和群落結(jié)構(gòu)。對模擬的城市污水處理系統(tǒng)進行硝化菌生物添加后,污泥中氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的數(shù)量(前8天氨氧化菌增加約一個數(shù)量級,亞硝酸鹽氧化菌增加近兩個數(shù)量級)會迅速增加,但是氨氧化速率和亞硝酸鹽氧化速率的增加相對緩慢。硝化菌的多樣性增加,群落結(jié)構(gòu)與添加的硝化菌群落結(jié)構(gòu)逐漸接近,氨氧化菌的優(yōu)勢菌屬在添加前后均為Nitrosomonas europaea/Nitrosococcus mobilis lineage,而亞硝酸鹽氧化菌由添加前的Nitrospira轉(zhuǎn)變Nitrobacter,結(jié)構(gòu)相關(guān)系數(shù)由添加前的0.13增加至添加結(jié)束時的0.93。 (7)原生動物捕食對硝化菌中慢速生長型的K-strategist影響較大,對快速生長型的r-strategist影響較小。經(jīng)原生動物抑制的反應(yīng)器中K-strategist(Nitrosospira與Nitrospira)數(shù)量與硝化菌種類多于原生動物未加以抑制的反應(yīng)器,而r-strategist(Nitrosomonas europaea與Nitrobacter)數(shù)量與種類無明顯差別,因此原生動物捕食對硝化性能無明顯影響。 (8)具有生物脫氮功能的城市污水處理廠污泥中硝化菌種類繁多,生物多樣性豐富。所調(diào)查的三個污水處理廠(鄧家村污水處理廠、北石橋污水處理廠和第三污水處理廠)污泥中,氨氧化菌均以Nitrosomonas europaea/nitrosococcus mobilislineage為主,同時存在Nitrososipra;亞硝酸氧化菌主要為Nitrospira和Nitrobacter,優(yōu)勢菌屬為Nitrospira,同時存在少量的Nitrococcus,而Nitrospina很少檢測到。 總之,采用污泥水富集硝化菌并添加強化污水處理系統(tǒng)硝化可以在處理污泥水的同時有效強化污水處理系統(tǒng)的硝化性能和微生物群落結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

漩漩八 八 八 {{{羹 羹 羹羹 羹洋 洋 洋洋 洋敏 敏 敏敏 敏橇 橇 橇橇 橇圖2.1實驗裝置示意圖實驗裝置系統(tǒng)見圖2.1。反應(yīng)器材料為有機玻璃，，內(nèi)徑20cm，高45cm，有效

23.2.1污染物的去除(l)COD整個試驗過程中，反應(yīng)器進出水COD濃度的歷時變化見圖2.2。由圖可見，由于試驗采用的進水為實際污泥水，所以進水的COD(尤其是進水TCOD)濃度變化很大，TCoD在288mg/L至1949mg/L之間，多數(shù)數(shù)據(jù)處于500一1000mg/L之間，SCOD大約在400m叭左右。這是由于鄧家村污水處理廠的厭氧消化池為常溫消化，而且進料的剩余污泥受污水處理廠進水水質(zhì)及污水處理工藝中生化池的溫度影響等，使得消化池產(chǎn)生的污泥水水質(zhì)波動較大。而出水中TCOD值大約在300m留L左右
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X703

【引證文獻】

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4 房平;邵瑞華;彭黨聰;;ASM1模型在污水生物添加強化脫氮的仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學報;2013年06期

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本文編號：2591442