我國的水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重，磷元素是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要因素之一，控制磷排放已成為解決水體富營養(yǎng)化問題的重要途徑。近十多年來，厭氧生物工藝在有機(jī)廢水處理上得到廣泛應(yīng)用，其中上流式厭氧污泥床(UpflowAnaerobic Sludge Blanket，簡稱UASB)已成為厭氧生物工藝的杰出代表而倍受人們青睞。但是，人們對(duì)厭氧生物工藝的關(guān)注，焦點(diǎn)集中在除碳功能上，對(duì)其除磷功能，則迄今未見系統(tǒng)的研究報(bào)道。本課題選用UASB反應(yīng)器作為工作平臺(tái)，深入系統(tǒng)地探索了厭氧生物工藝的除磷性能，獲得了以下結(jié)果： 厭氧生物反應(yīng)器具有良好的除磷效能。在水力停留時(shí)間(Hydrulic RetentionTime，簡稱HRT)為24 h、進(jìn)水COD和磷酸鹽濃度分別為5000～10000 mg/L和5～30 mgP/L的條件下，UASB反應(yīng)器的容積磷去除率可高達(dá)21．4 mgP/L·d，磷酸鹽去除率可高達(dá)99．0％以上，出水磷濃度低于0．5 mgP/L，達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷功能主要來自厭氧微生物的同化作用。將廢水中的磷酸鹽用作營養(yǎng)物質(zhì)，使之從廢水中轉(zhuǎn)移至厭氧微生物體內(nèi)(磷由水相轉(zhuǎn)移至固相)，再通過泥水分離，使之從廢水中去除，這是UASB反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)除磷功能的重要途徑。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷效能受多種因素的制約。進(jìn)水COD濃度、磷酸鹽濃度以及COD/P值皆為UASB反應(yīng)器除磷效能的顯著影響因子。提高進(jìn)水COD濃度，有利于提高容積磷去除率和磷酸鹽去除率。提高進(jìn)水磷酸鹽濃度，有助于提高容積磷去除率，但會(huì)降低磷酸鹽去除率。提高進(jìn)水COD/P值，有利于提高磷酸鹽去除率，但會(huì)限制容積磷去除率。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷效能與除碳效能密切相關(guān)。提高反應(yīng)器的除碳效能有助于提高除磷效能，但除碳效能受除磷效能的影響較小。在進(jìn)水COD/P值較高的條件下(1000：1)，依然能夠獲得較高的除碳效能(10 gCOD/L·d)，碳磷去除比例達(dá)1182：1；而在COD/P值較低(1000：2～1000：3)的條件下，碳磷去除比例平均值為655：1，并隨容積COD去除率的提高而降低至500：1左右。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷效能與除氮效能聯(lián)系緊密。在除氮效能較高的運(yùn)行條件下，除磷效能相應(yīng)較高，但在除磷效能較低的情況下，除氮效能也受影響。在進(jìn)水COD/P值較低(1000：2～1000：3)的條件下，氮磷去除比例穩(wěn)定在8．6左右，基本不受進(jìn)水N/P值以及容積氮去除率的影響；而在磷酸鹽濃度較低的情況下(1000：1)，氮磷去除比例增高，最高達(dá)18．8。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷效能與生物相組成相關(guān)。PCR-DGGE分析以及掃描電鏡觀察表明，在UASB反應(yīng)器的運(yùn)行過程中，顆粒污泥的微生物組成逐步從以甲酸甲烷桿菌(Methanobacterium formicicum)等桿菌和球菌為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐岳硎聲?huì)鬃毛甲烷菌(Methanosaeta concilii)等絲狀菌為主。就出水磷濃度而言，以絲狀菌為主的UASB反應(yīng)器優(yōu)于以球菌和桿菌為主的UASB反應(yīng)器。 厭氧生物反應(yīng)器的生物相變化與進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷及COD/P值密切相關(guān)。在污泥負(fù)荷(0．36～0．86 gCOD/gVSS·d)較低、進(jìn)水COD/P值(1000：1～1000：2)較高的條件下，容易引發(fā)顆粒污泥絲狀菌膨脹，導(dǎo)致污泥流失而使反應(yīng)器運(yùn)行失穩(wěn)，影響除磷效能。 厭氧生物反應(yīng)器的除磷效能可受硫酸鹽的干擾。當(dāng)進(jìn)水COD/SO_4~(2-)值從7．0降低至2．3時(shí)，UASB反應(yīng)器中的產(chǎn)甲烷過程受到抑制，容積磷去除率由9．6mgP/L·d降至2．0 mgP/L·d。硫酸鹽還原成為主導(dǎo)反應(yīng)時(shí)，UASB反應(yīng)器的除磷效能降低。在進(jìn)水COD、SO_4~(2-)和磷酸鹽濃度分別為3500 mg/L、1500 mg/L和15～25mgP/L條件下，容積磷去除率為2．0～4．3 mgP/L·d，磷酸鹽去除率為12．3％～26．2％。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

我國的海洋環(huán)境狀況同樣不容樂觀。2006年，中國海域共發(fā)生赤潮93次，較上年增加約13%，累計(jì)面積達(dá)19840平方公里。我國四大海域一類水質(zhì)只占28.8%(圖1一2)，主要污染指標(biāo)為活性磷酸鹽、無機(jī)氮、pH和石油類。圖1一22006年我國海洋水質(zhì)狀況(國家環(huán)境保護(hù)總局，2006)Fig.l一 2ThewaterqualityeharaeteristiesofeoastalmarinewatersinChinain2006(EPB，2006)

大學(xué)博士學(xué)位論文進(jìn)水篆圖2一 1UASB反應(yīng)器系統(tǒng) F19.2一 1ThesehematiediagralnoftheUASBsystem2.1.2模擬廢水反應(yīng)器的進(jìn)水采用模擬廢水，碳源為蔗糖，COD濃度在5000一 10000mg/L。根據(jù)COD值，以一定比例添加NH4CI和KHZPO;，控制進(jìn)水COD/N值為50:I，CoD/P值在 1000:1一 1000:3之間。添加微量元素液I和H各 1ml/L，以滿足微生物對(duì)微量元素的需求。微量元素的組成見表2一l，進(jìn)水pH控制在7.0一7.5之間。2.L3接種污泥接種污泥取自?

圖2一7反應(yīng)器不同運(yùn)行階段磷的歸趨 F19.2一 7TlletransferofPhosPhorusinUASBduringdifferentstages由圖2一7可以看到，由于反應(yīng)器接種污泥量較大，在反應(yīng)器運(yùn)行初期，污泥流失嚴(yán)重，該階段隨出水55去除的懸浮態(tài)磷量超過了進(jìn)入系統(tǒng)的磷總量。反應(yīng)器運(yùn)行至中負(fù)荷階段，出水55中所含的懸浮態(tài)磷總量是進(jìn)水磷總量的50.6%。如果加上出水中的磷總量，共占進(jìn)水磷總量的81.8%，說明該階段由水相轉(zhuǎn)移至污泥中的磷，超過一半隨著出水55流失。在高負(fù)荷運(yùn)行階段。隨出水55去除的懸浮態(tài)磷總量略有下降，為48.7%
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 張佩蘭;榮宏偉;張可方;劉濤;曹勇鋒;;不同泥源磷源對(duì)厭氧除磷的影響[J];廣東化工;2011年01期

2 吳淺容;;不同泥源對(duì)厭氧除磷影響的微生物群落分析[J];廣東化工;2012年14期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 紀(jì)超;厭氧和好氧MBR處理生活污水的運(yùn)行效果及膜污染特性比較研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 高文翰;ABR-生物接觸氧化工藝除磷性能研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 孫媛;投料氧化溝工藝的除磷效能研究[D];重慶大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2870500