影響添加反硝化聚磷菌的SBR脫氮除磷主要因素
摘要:以添加反硝化聚磷菌株后獲得穩(wěn)定生物脫氮除磷效果的SBR裝置為研究對(duì)象,探討各種因素對(duì)其脫氮除 磷效果的影響。結(jié)果表明,最適溫度為25℃ ,系統(tǒng)出水COD、氨氮和磷的去除率分別達(dá)到90.3%、88.1%和96.2%:進(jìn) 水pH為7.0時(shí),釋磷率達(dá)到8.1 mg·L h。。,系統(tǒng)脫氮除磷效果最好;系統(tǒng)最佳HRT為厭氧2 h、缺氧4h;系統(tǒng)污泥齡 為10 d時(shí),系統(tǒng)污泥含量和性能正常,厭氧釋磷能力較強(qiáng),運(yùn)行效果最好。
關(guān)鍵詞:反硝化聚磷菌;溫度;pH;HRT;污泥齡
水體富營(yíng)養(yǎng)化是全球十大環(huán)境問題之一, 向水 體大量輸入的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化 的關(guān)鍵因素。目前污水脫氮除磷多采用生物法,主 要工藝有厭氧一缺氧一好氧法(A2/O)、序批式間歇反 應(yīng)器(SBR)、氧化溝、UCT工藝、Phostrip、VIP等13~。 近年來,有研究者發(fā)現(xiàn)了反硝化聚磷菌(Denitrifying polyphosphate—accumulating organisms,DNPAOs), 這類菌能在缺氧時(shí)以NO 而非O 作為氧化聚 羥 基丁酸酯(PHB)的電子受體,利用降解PHB產(chǎn)生 的能量將過剩的19043‘聚合成多聚磷酸鹽貯存于體 內(nèi),可在缺氧環(huán)境吸磷,將吸磷和反硝化(脫氮)這 2個(gè)生物化學(xué)過程在同一環(huán)境下完成,具有節(jié)省曝 氣量、碳源以及避免反硝化菌和聚磷菌之間對(duì)有機(jī) 物的競(jìng)爭(zhēng)等優(yōu)點(diǎn),從而為改良現(xiàn)有污水脫氮除磷工 藝提供了一個(gè)新思路 。 本研究以添加DNPAOs株后獲得穩(wěn)定生物脫 氮除磷效果的SBR裝置為研究對(duì)象,探討溫度、進(jìn) 水pH.HRT及污泥齡(SRT)對(duì)其脫氮除磷效果的 影響,旨在為DNPAOs的工程化應(yīng)用提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置SBR由有機(jī)玻璃制成,直徑30 cm、 高45 cm,有效容積28 L;調(diào)節(jié)池的直徑25 cm、高 45 cm,有效容積20 L。1個(gè)反應(yīng)周期為8 h,其中進(jìn) 水0.5 h,厭氧2 h,缺氧4.5 h,靜置0.5 h,出水0.5 h, 攪拌轉(zhuǎn)速40 r·min一,污泥回流比(RSR)30%,污泥 沉降比(SV 。)30%,污泥停留時(shí)間(SRT)6 d。持續(xù) 通入氮?dú)?體積流量243 L·min )維持厭氧條件下 裝置中的DO的質(zhì)量濃度在0.2 mg·L。以下,缺氧 條件下DO的質(zhì)量濃度為0.2t0.5 mg·L,。試驗(yàn)裝 置共6套,裝置1用于污泥馴化,裝置2~6用于不 同因素對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷效果影響的研究。
1.2 試驗(yàn)材料
1.2.1 模擬廢水
試驗(yàn)采用人工合成的模擬廢水(見表1),進(jìn)水 COD、氨氮和磷的含量分別通過葡萄糖、NH4C1和 K2HPO 的投加量進(jìn)行調(diào)節(jié),缺氧前通過滴加60 mg 的NO3--N作為電子供體。 1.2.2 茵株及茵液發(fā)酵 C18,假單胞菌,系從城市生活污水處理廠好氧 池活性污泥中分離的一株DNPAOs。在含LB培養(yǎng) 基的搖瓶中好氧培養(yǎng)C18的菌液,再用發(fā)酵裝置發(fā) 酵菌液[9J。發(fā)酵溫度為27℃ ,pH為7.5。
1.2.3 污泥及污泥馴化
污泥取自采用傳統(tǒng)活性污泥法污水處理廠的曝 氣池。按質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的投菌量向裝置里的污泥中 加入DNPAOs發(fā)酵液,以厭氧/缺氧運(yùn)行方式運(yùn)行 2個(gè)月,出水磷和氨氮的質(zhì)量濃度分別穩(wěn)定在0_3、2 mg·L~,COD在30 mg·L 左右,將馴化后的污泥平 均分為5份,置于裝置2~6中。
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