兩段SBR雙污泥系統(tǒng)的短程硝化/反硝化除磷研究
摘要: 針對(duì)傳統(tǒng)脫氮除磷工藝存在的占地面積大、運(yùn)行成本高等問題,將短程硝化與反硝 化除磷工藝相結(jié)合而構(gòu)建了兩段SBR雙污泥短程硝化反硝化除磷工藝。在成功啟動(dòng)短程硝化反 應(yīng)器后,亞硝酸鹽氮的積累率達(dá)到94.23% ,系統(tǒng)對(duì)氨氮的平均去除率>95% ;在以亞硝酸鹽氮為 電子受體的反硝化除磷菌培養(yǎng)馴化階段,吸磷率達(dá)到了64.44% ,同時(shí)NO2- —N由17.79 mg/L降 低為0.05 nqtg/L,電子受體被完全消耗,基本達(dá)到了以NO2- —N為電子受體進(jìn)行反硝化聚磷茵富集 的目的。在此基礎(chǔ)上,考察了N/P值對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷效果的影響。結(jié)果表明,當(dāng)N/P為3.0、2.2、 1.7時(shí)對(duì)COD和氨氮的去除效果均較好,對(duì)COD的去除率分別為90% 、89% 、90% ,對(duì)氨氮的去除 率分別為96% 、95% 和96.7% ;當(dāng)N/P為3.0和2.2時(shí)除磷效果良好,平均去除率分別達(dá)到了 88.5%和91% ;而當(dāng)N/P為1.7時(shí)除磷效果明顯下降,僅為75.6% 。
關(guān)鍵詞: 短程硝化; 反硝化除磷; N/P值; SBR
針對(duì)我國(guó)水體污染問題日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀,如何 更好地解決傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中存在的弊端,提高 脫氮除磷效率,發(fā)展高效、節(jié)能且符合我國(guó)國(guó)情的污 水處理工藝,是目前及今后污水脫氮除磷技術(shù)研究 的熱點(diǎn)。
短程硝化脫氮工藝是近年來(lái)開發(fā)的一種新型生 物脫氮工藝,和傳統(tǒng)的生物脫氮工藝相比,它具有供 氧量低、反硝化碳源省、污泥生成量少、反應(yīng)時(shí)問短 等優(yōu)點(diǎn)。反硝化除磷技術(shù)集反硝化與除磷過(guò)程 為一體,利用反硝化除磷菌(DPB)通過(guò)“一碳兩用” 方式同步實(shí)現(xiàn)反硝化脫氮和吸磷作用,具有碳源 省、能耗低,剩余污泥少等優(yōu)點(diǎn) 。Meinhold等的研究表明,NO2- —N在較低濃度(4~5 mg/L)下 可以作為電子受體,在較高濃度(8 mg/L)時(shí)會(huì)對(duì)缺 氧吸磷產(chǎn)生抑制作用,濃度過(guò)高(10 mg/L)時(shí)則反 硝化除磷菌不僅不吸磷,還會(huì)釋磷并影響PAO的活 性。Lee等‘ 用厭氧/缺氧/好氧方式馴化污泥,可 以接受的NO2- —N水平為10 mg/L。Hu等 比較 了3種電子受體(O 、NO3- —N、NO2- —N)的反硝化 除磷效果,發(fā)現(xiàn)利用亞硝酸鹽氮作為電子受體進(jìn)行 脫氮除磷的運(yùn)行周期短、吸磷和放磷速度快。因而, 以NO2- —N作為電子受體的反硝化除磷研究成為 污水生物除磷領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
筆者通過(guò)對(duì)短程硝化系統(tǒng)和以亞硝酸鹽氮為電 子受體的反硝化除磷體系的啟動(dòng),建立兩段SBR雙 污泥短程硝化反硝化脫氮除磷工藝,解決了各菌種 之間存在的污泥齡和需氧條件的矛盾,并在系統(tǒng)穩(wěn) 定運(yùn)行期間考察了N/P值對(duì)其脫氮除磷效果的影響。
1 材料與方法
2 結(jié)果與討論
………………
3 結(jié)論
① 對(duì)于SBR I,通過(guò)控制溫度為(31±1)℃ , 培養(yǎng)50 d后完成了短程硝化工藝的啟動(dòng),亞硝酸鹽 氮的積累率達(dá)到94.23% 。該系統(tǒng)對(duì)COD的去除 率穩(wěn)定在88.9% ~91.1% ,對(duì)氨氮的平均去除率> 95% ,獲得了穩(wěn)定的短程硝化污泥。
② 對(duì)于SBR 1I,通過(guò)采用厭氧/缺氧的運(yùn)行方 式,并在缺氧段投加亞硝酸鹽氮,經(jīng)過(guò)約100 d的培 養(yǎng)馴化成功實(shí)現(xiàn)了以NO2-一N為電子受體的反硝 化除磷。缺氧段的吸磷率>64.44% ,導(dǎo)致吸磷率不 高的主要原因是電子受體數(shù)量不足。
③ SBR雙污泥系統(tǒng)對(duì)不同N/P值的污水均 有良好的COD和氨氮去除效果,3種N/P值下的 COD去除率分別為90% 、89% 、90% ,對(duì)氨氮的去除 率分別為96% 、95% 和96.7% 。當(dāng)進(jìn)水N/P為3.0 和2.2時(shí)除磷率分別為88.5%和91% ;而當(dāng)N/P為 1.7時(shí),除磷率僅為74.1% ~77.6%,除磷效果明顯 降低。這主要是由于反硝化除磷的電子受體不足所 致。因此,為保證兩段SBR雙污泥系統(tǒng)具有較好、 穩(wěn)定的脫氮除磷效果,應(yīng)使進(jìn)水N/P>2.2。
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