磷对A-2-O-MBNR联合工艺性能的影响

张俊强，李祥，李勇，等．磷对A2/O－MBNR联合工艺性能的影响［J］．江苏农业科学，2013，41(3):353－356．磷对磷对A2/O－MBNRA2/O－MBNR联合工艺性能的影响联合工艺性能的影响张俊强，李祥，李勇，张丽，袁砚，杨琳(苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215011)摘要:采用稳定运行的A2/O－MBNR联合工艺，研究进水磷浓度对系统脱氮除磷效能的影响。结果表明，进水磷浓度在3～14mg/L之间时，不会对系统COD、氨氮转化产生影响。厌氧池中，进水磷浓度在3～10mg/L之间时，COD消耗量与PHB合成量随着进水磷浓度的增加而增加，当浓度超过10mg/L时则出现相反的现象;缺氧池中，同时存在着释磷和吸磷的现象，COD的去除率基本维持在80%左右;好氧池中聚磷菌消耗掉大量的PHB，出水磷浓度大幅下降。对系统污泥优势菌群沿程变化情况进行电镜扫描分析，结果表明厌氧池、缺氧池和好氧池微生物生长情况有差异，各有不同的优势菌种。关键词:A2/O－MBNR联合工艺;脱氮;除磷;性能中图分类号:X52文献标志码:A文章编号:1002－1302(2013)03－0353－04收稿日期:2012－08－24基金项目:苏州科技学院基金(编号:XKY201104、XKY201103)。作者简介:张俊强(1962—)，男，江苏如东人，讲师，主要研究方向为水污染控制技术。E－mail:lixiang68411364@163．com。随着科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，水体富营养化现象频繁暴发［1］。导致水体富营养化的因素很多，但主要还是水体中氮、磷含量的不断提高［2］。因此，新的污水处理排放标准对氮、磷营养元素的控制要求越来越严格。作为一种最简单的同步脱氮除磷工艺，A2/O工艺具有结构简单，设计运行经验成熟的优点，多年来在我国得到广泛的运用。在传统的A2/O系统中，脱氮菌与除磷菌一直存在着底物与泥龄的竞争。随着对氮、磷排放要求的不断提高，传统的A2/O工艺已经不能满足某些废水的处理要求，因此众多研究者对A2/O工艺进行了改良［3］，形成了诸如A+A2/O［4］、倒置A2/O［5］、A2/O与生物膜结合［6－7］等工艺。A2/O+MBNR工艺［8］就是在A2/O基础之上形成的一种A2/O与生物膜结合的新型工艺。该工艺在A2/O后增设中沉池、膜反应池和终沉池，实现自养菌(硝化菌)与异养菌(聚磷菌等)的分相培养，解决两者在营养与泥龄的矛盾，保证了系统的脱氮除磷效能进一步提升。前期本研究对A2/O+MBNR系统进行了长期稳定的运行，与传统的A2/O工艺比较，该系统表现出了良好的脱氮除磷性能。为了进一步探究该工艺的性能，本研究改变进水磷浓度，通过对进出水水质分析，探讨了该系统除磷效能及进水磷浓度对其稳定性能的影响。1材料与方法1．1接种泥源反应器接种污泥取自某污水处理厂二沉池。在进行本试验前，反应器已经稳定运行1年左右。1．2试验装置与运行条件反应器总有效容积为16L，由以下几部分组成(图1):厌氧池(1L)、缺氧池(3L)、好氧池(3L)、中沉池(4L)、生物膜氧化(4L)、终沉池(1L)。厌氧池与缺氧池均配有搅拌器，一方面保证泥水混合均匀，另一方面通过控制搅拌速度实现池内的厌氧和缺氧状态。好氧池和生物膜氧化池通过控制气体流量计控制池内溶解氧。通过对好氧池排泥实现对系统泥龄的控制;生物膜氧化池主要进行硝化反应，使硝化菌与聚磷菌分开生长，确保较高的脱氮除磷效率。污泥由中沉池底部回流至厌氧池的前格间，硝化液由生物膜氧化池底部回流至缺氧池的前格间进行反硝化。进水、污泥和硝化液回流均用蠕动泵控制。控制参数:进水流量为24L/d，硝化液回流比为150%，污泥回流比为80%，泥龄为6d。好氧池的混合液悬浮固体浓度(MLSS)保持在2000mg/L。MBNR段中硝化菌的载体为ZH填料，成分为改性的聚乙烯，形状为圆形(粒径10mm，高度7mm)，堆积密度180kg/m3，密度与水相近，其比表面积(1000m2/m3)高，空隙率(97%)大，耐腐耐用，亲水性好，有利于微生物的附着生长。1．3试验废水试验废水为生活污水，通过投加化学药品将进水水质参数调节在一定范围。投加乙酸钠作为碳源，保持进水化学需氧量(COD)在400mg/L左右(生活污水中COD约100mg/L，投加COD约为300mg/L)，投加氯化铵、磷酸二氢钾调节氮源和磷源。进水铵态氮浓度为30mg/L，进水磷浓度在3～14mg/L之间变化，pH值用碳酸氢钠调节7．0～7．6之间，试验用水水质参数见表1。1．4检测指标水质指标测定均按照文献［9］的方法进行。COD采用重铬酸钾－微回流比色法;铵态氮(NH4+－N)含量采用纳氏分光光度法;亚硝态氮(NO2－－N)含量采用N－(1奈基)