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单一好氧环境强化生物除磷影响因素研究

张存珍  
【摘要】:磷是引起水体富营养化的重要因素之一,减少磷排放能有效控制水体富营养化,因此除磷新理论、新工艺成为了污水处理领域的研究热点。 本试验采用SBR反应器,以人工合成废水为进水,SBR周期操作方式为瞬时进水、曝气、静置沉淀、排水排泥、静置,主要研究了单一好氧环境条件下强化生物除磷系统的诱导,污泥龄、好氧时间及静置期等因素对单一好氧环境生物除磷效果及内聚物变化的影响;最后讨论了单一好氧环境强化生物除磷的机理,主要结论如下: (1)SBR首先以厌氧/好氧方式运行,富集培养聚磷菌,经过26d的污泥培养,SBR取得良好的除磷效果,除磷率在95%以上,并且污泥密实,沉淀性能良好。研究污泥龄分别为10d、15d及25d条件下SBR运行周期内pH值、COD浓度、磷酸盐浓度及DO浓度的变化。pH值及DO的数据变化表明25d泥龄的条件下,SBR反应器内发生了硝化过程,但磷酸盐的变化表明25d时,释磷最充分,吸磷最彻底,除磷效果最佳。 (2)SBR周期运行方式由厌氧/好氧模式转变为单一好氧环境时,污泥除磷能力经历了先降低后升高的过程,表明PAOs对新的环境有一个适应的过程,但单一好氧环境生物除磷能力不及厌氧/好氧条件下的除磷能力。并且单一好氧环境生物除磷能力不能长期稳定保持,随着时间的延长,除磷效率有下降的趋势。 (3)采用正交试验研究了好氧时间及静置时间对单一好氧强化生物除磷系统的影响,研究表明,当好氧时间大于3h时,单一好氧强化生物除磷系统中磷的去除率主要取决于静置期长短,静置时间越长,除磷效果越好。当好氧时间少于3h时,不论静置期长短,单一好氧强化生物除磷系统都无法取得较好的除磷效果。最佳运行条件为好氧3.5h,静置2h。 (4)试验研究结果表明,单一好氧环境根据碳源(乙酸盐)的消耗情况可以分成两个时期,即乙酸盐存在时的饱食期及乙酸盐消耗殆尽的饥饿期。在饱食期,伴随着乙酸盐的消耗,细菌体内发生着PHB储存;在饥饿期发生着PHB的降解、磷的吸收及细菌体内聚磷的合成等过程;并且饥饿期吸收的磷大于饱食期释放的磷,即出现了磷的超量吸收现象。单一好氧环境下的饱食及饥饿期细菌内聚物的转化规律与传统EBPR工艺厌氧段及好氧段相似。


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