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富磷污泥释磷能力及磷的回收潜能研究

杨琴  
【摘要】: 传统的生物除磷系统利用聚磷菌特殊的超量吸磷能力以排除富磷污泥的方式实现污水处理系统磷的去除。这种系统污泥龄通常较短、且污泥浓度往往较低,尤其是在COD浓度较低的情况下这种现象更加明显。这种短的污泥龄和低的污泥浓度不利于生物脱氮过程的进行,使系统往往不能同时获得最佳的除磷脱氮效果。本研究提出采用好氧富磷污泥的外循环技术并采用排除富磷污水的方式实现污水处理系统磷的有效去除,这个生物系统的污泥龄由硝化反硝化过程决定,污泥龄的长短不影响磷的去除效果。 本研究以除磷脱氮SBR系统作为研究对象,试验结果表明:活性污泥外循环SBR系统比一般SBR系统具有更加优越的除磷脱氮效果,对COD、N、P的去除率分别达到了ηCOD=95.3%、ηNH3-N=99%和ηPO43-=98.9%,而且当进水磷酸盐浓度=8~11mg/l、TN=45~50mg/l的情况下,仍能保证出水PO43-<0.25mg/l、NH3≤1mg/l。该系统富磷污泥厌氧释磷过程表明聚磷菌每吸收1分子HAc将导致1分子磷酸盐释放,即厌氧释放1mg P需吸收2.03mgHAc-COD;正交试验发现低分子碳源有机物和循环污泥量将显著影响外循环污泥释磷总量,而其交互项的影响却不显著,它们之间的相关关系遵循:MP =0.02+12.56Z1+0.25Z2 ;试验还发现当有机基质是释磷过程非限制因素时,厌氧释磷产生的磷酸盐浓度随时间的变化关系遵循P=6.54X·t0.24+P0。由于富磷污水的化学除磷过程可以显著提高化学药剂的利用率,试验发现对SBR系统富磷污水实施化学除磷导致运行费用的增加并不显著,结果表明就石灰法、铁盐法和铝盐法而言吨水运行费用增加值分别为0.01、0.065、0.11元,而且这种富含磷的化学污泥有利于磷资源的回收,通过试验分析认为本系统磷回收率可达进水含磷总量的69%。 本系统采用简易的污水处理方法、特殊的循环技术不但取得优异处理效果而且还可以实现城市污水中磷资源的回收利用,可以预期这种具有可持续发展特性的污水处理技术将具有广阔的应用前景。


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