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好氧颗粒污泥的培养及其实现同步硝化反硝化的研究

杨麒  
【摘要】: 传统的废水生物处理工艺多以含碳有机物和悬浮固体为主要处理目标,而对废水中的氮、磷等营养物质的去除重视不够。据统计,我国目前城市污水处理率仅有5%左右,且绝大多数城市污水处理厂不具备脱氮除磷的能力。过多的氮、磷化合物进入天然水体不仅使得水环境质量恶化,影响渔业、旅游业、养殖业的发展,而且还对人体健康以及动、植物的生存产生严重的危害。因此,无论是从国际发展趋势来看,还是我国现实水污染状况出发,控制水体的富营养化,研究污水脱氮,探索适合我国国情且经济有效的脱氮工艺和方法,已成为亟待开展的研究课题。 本课题立足于国内外生物脱氮研究的最新研究成果,改变传统的研究思路,从单纯的革新处理工艺方法解决同步生物脱氮过程中矛盾关系的研究方向转变到培养高活性具有生物脱氮能力的好氧颗粒污泥。实验通过对SBR反应系统中COD/NH_(3-)N比、溶解氧、酸碱度等运行条件进行调控,培养具有同步硝化反硝化脱氮,兼有高效去除有机物能力的好氧颗粒污泥,对其形成机理进行初步探讨,并对其实现同步硝化反硝化作初步研究。 实验结果表明通过对运行过程的有效调控和污泥的定向驯化,经过约2个月的培养,在SBR反应器内活性污泥凝聚成团,形成了高活性且具有良好同步硝化反硝化能力好氧颗粒。好氧颗粒污泥外观呈橙黄色,表面光滑,近似圆形或椭圆形,粒径一般为0.5~1.0mm,粒度分析结果表明粒径在1.0mm左右的颗粒占全部污泥颗粒的20%以上。颗粒污泥浓度MLSS达到10g/L左右,沉降指数SVI约32.5mL/g,沉降速度约在25~40m/h之间,沉降性能良好,其有效生物量远远高于一般的好氧活性污泥。 实验中在进水碳氮比为6,反应器内DO为3mg/L的条件下,COD和NH_3-N的去除率分别在83.6%~92.8%和82.3%~98.5%之间,同时出水中NO_3~--N、NO_2~--N浓度均维持在低于1mg/L的范围内,说明存在好氧颗粒污泥的SBR反应器内发生 的是同步硝化反硝化反应,而不是一般活性污泥SBR反应器内发生的顺序式硝化 反硝化反应。 好氧颗粒污泥具有良好的水力强度,相对较高的容积负荷,良好的沉降性能, 并不需要额外的沉淀系统。对模拟生活污水中氮及COD很好的去除效果,显示出 好氧污泥颗粒化技术具有良好的应用前景。


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