同步除碳脱氮BAF快速启动中试研究_李婷

常规曝气生物滤池（BAF）工艺，一般包括同步除碳脱氮池和反硝化池[1]。对于BAF池，池内的异养菌和硝化菌将竞争DO和生存空间[2-3]。由于两者世代周期的差异，如果在启动阶段采用自然挂膜法，则异养菌将以较快的比生长速率在较短时间内增值并先于硝化菌附着到滤料表面，抢占生存空间和溶解氧，同时抑制硝化菌的生长[4]。异养菌对硝化菌的抑制将延缓BAF的启动周期。在中低温条件下，一般需要30～50d。有学者研究了持续接种启动，即在启动过程持续接种活性污泥，启动周期仅需15～20d，但污泥投加量大，启动成功后菌种容易衰退，生物膜稳定性较差，附着不牢固，出水水质波动较大[5]。另有研究表明，在曝气生物滤池内，硝化菌生长附着在生物膜内侧，贴近滤料表面，而异养菌则生长在生物膜的外侧，接近混合液[6]，且稳定的硝化反应一般发生在生物膜深处[7]。可见，对于持续接种启动法，接种投加的硝化菌必须穿透异养菌层，才能附着于陶粒表面。针对BAF池内异养菌和硝化菌的竞争性和各自不同的分布特点，为提高硝化菌的竞争优势，综合以上两种方法的优点，本文采用接种挂膜和自然挂膜相结合的方法对BAF曝气生物滤池进行挂膜启动。本方法分为3个阶段：第一阶段是间歇进水重复接种的闷曝阶段（历时3d），通过接种综合污泥，强化微生物附着于陶粒表面；第二阶段是低流速连续进水但不接种的培养阶段（历时7d），在低流速连续进水的条件下，加速异养菌生长；第三阶段是连续进水并在反冲洗后重复接种的阶段（历时25d），通过低强度反冲洗，减小滤料层外表面异养菌生物膜的厚度，并保护了生物膜内层的硝化菌，为提高硝化菌的竞争优势创造了条件。同时，在反冲洗后接种高浓度的硝化污泥，由于此时滤料表面异养菌层被削薄，投加的硝化菌更容易附着到滤料表面，增大硝化菌群的生物量。据此，本文研究了启动周期以及反冲洗和接种高浓度硝化污泥对于启动周期的影响，最后在跟踪运行过程中，检验了生物膜的稳定性。1试验部分1.1试验装置及运行条件采用上向流陶粒滤料BAF中试装置，试验装置见图1。BAF柱为内径385mm的有机玻璃柱，总高6m。其中，底部0.5m为配水区，装有单孔膜曝气管和反冲洗穿孔供气管；配水区上部设有穿孔滤板，滤板以上0.3m为承托层，采用粒径8～22mm的级配鹅卵石；其上3.7m为滤料层，同步除碳脱氮BAF快速启动中试研究李婷，董文艺，王宏杰，姚力，张岍（