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C/P比对高温EBPR除磷特性的影响研究

常蝶  
【摘要】:磷是水体中藻类和其它光合微生物生长的重要元素,磷含量过高容易引起水体富营养化,防止水体富营养化的基本策略是优先控制排水中的磷。强化生物除磷(EBPR)工艺由于具有除磷效果好、经济、可持续等特点,在污水除磷中被广泛应用。然而,实际工程应用发现,强化生物除磷工艺的除磷效果难以保持稳定,且易于恶化。因此,进一步探讨EBPR工艺及影响因素,对污水高效稳定除磷具有重要的意义。本文以高温条件下(30℃)强化生物除磷反应器中的污泥为对象,探讨不同C/P比条件下高温EBPR的除磷效果,通过测定污泥的最大释磷速率、最大吸磷速率、最大乙酸吸收速率及吸收单位乙酸的释磷量(ΔP/ΔHAc)评价除磷性能,利用FISH技术对污泥中的微生物群落结构进行测定和分析,主要结论如下:(1)EBPR反应器可以在高温(30℃)条件下长期稳定运行,对磷的去除率可达99%以上,此时,最大厌氧释磷速率为309.69 mgP·gVSS~(-1)h~(-1),最大好氧吸磷速率为113.09 mgP·gVSS~(-1)h~(-1),乙酸吸收速率为549.71 mgHAc·gVSS~(-1)h~(-1),其对应的吸收单位乙酸的释磷量(ΔP/ΔHAc)为0.59,污泥中聚磷的含量高达155.06mgP·gVSS~(-1),反应器运行高效稳定。(2)FISH检测结果显示,Acc-II-444探针在PAOmix中所占比例达到99%±1%,说明反应器中的聚磷菌为“Candidatus Accumulibacter”的亚种PAOII。高温EBPR中的聚磷菌(PAO_(HT))以二分体形态存在。经理论计算和实验测定,高温聚磷菌的细胞式可表示为C_5H_7NO_2P_(0.66)。(3)C/P比是影响高温EBPR除磷性能的主要因素。C/P比越高,污泥中PAO的份额越高,对应的最大释磷、吸磷速率越大,利用单位乙酸的释磷量也越大,除磷效率也越高。当C/P比分别为20:1、25:1和30:1时,PAO在活性污泥中的份额分别为22.36%、34.53%和86.01%;最大厌氧释磷速率分别为151.86、157.15和193.75mgP·gVSS~(-1)h~(-1),最大好氧吸磷速率分别为25.15、38.51和39.25 mgP·gVSS~(-1)h~(-1),最大乙酸吸收速率分别为376.41、281.84和279.88 mgHAc·gVSS~(-1)h~(-1);对应的磷去除率分别为80%、90%和99%。


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