pH和元素摩尔比对污泥酸化液沉淀法脱氮除磷的影响

第5卷第2期环境工程学报Ｖｏｌ.5,Ｎｏ.22011年2月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ.2011ｐＨ和元素摩尔比对污泥酸化液沉淀法脱氮除磷的影响高永青彭永臻＊张晶宇王淑莹巩有奎(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京100124)摘要针对剩余污泥水解酸化产生大量多糖、蛋白质和ＶＦＡｓ碳源的同时会有较高浓度的ＮＨ+4-Ｎ和ＰＯ3-4-Ｐ溶出的问题,考察了ｐＨ值和元素摩尔比对以沉淀法同时去除ＮＨ+4-Ｎ和ＰＯ3-4-Ｐ的影响。结果表明,最佳ｐＨ为9.0,当ｐＨ升高到10.0时ＮＨ+4-Ｎ去除率略有下降,在特定摩尔比范围内摩尔比对沉淀形成的影响大于ｐＨ值的影响;化学沉淀法应用于剩余污泥酸化液脱氮除磷的最适宜镁、磷、氮摩尔比为1.2∶0.8∶1,此时ＮＨ+4-Ｎ和ＰＯ3-4-Ｐ的去除率分别达到50%和93%以上,ＶＦＡｓ碳源损失率<8%。关键词ｐＨ摩尔比脱氮除磷沉淀剩余污泥酸化液中图分类号Ｘ703.1文献标识码Ａ文章编号1673-9108(2011)02-0241-05ＥｆｆｅｃｔｏｆｐＨａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｍｏｌｒａｔｉｏｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌｉｎｓｌｕｄｇｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｌｉｑｕｏｒｓｂｙｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄＧａｏＹｏｎｇｑｉｎｇＰｅｎｇＹｏｎｇｚｈｅｎＺｈａｎｇＪｉｎｇｙｕＷａｎｇＳｈｕｙｉｎｇＧｏｎｇＹｏｕｋｕｉ(ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｅｉｊｉｎｇｆｏｒＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｃｏｖｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｂｅｉｊｉｎｇ100124,Ｃｈｉｎａ)ＡｂｓｔｒａｃｔＥｘｃｅｓｓｓｌｕｄｇｅｗｉｌｌｒｅｌｅａｓｅａｂｕｎｄａｎｔｏｆｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ,ｐｒｏｔｅｉｎｓ,ＶＦＡｓａｎｄｕｎｎｅｇｌｅｃｔａｂｌｅａｍｏｕｎｔｏｆＮＨ+4-ＮａｎｄＰＯ3-4-Ｐｄｕｒｉｎｇｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ.ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐＨａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｍｏｌｒａｔｉｏｗｅｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎａｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒＮＨ+4-ＮａｎｄＰＯ3-4-Ｐｒｅｍｏｖａｌ.ＲｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｐＨｗａｓ9.0,ａｎｄＮＨ+4-ＮｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｄｅｃｒｅａｓｅｄａｓｐＨｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｏ10.0.Ｗｉｔｈｉｎｓｐｅｃｉｆｉｃｅｌｅｍｅｎｔｍｏｌｒａｔｉｏｒａｎｇｅ,ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｏｌｒａｔｉｏｏｎＮＨ+4-ＮａｎｄＰＯ3-4-ＰｒｅｍｏｖａｌｗａｓｍｏｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐＨ.Ｉｔａｌｓｏｖａｌｉｄａ-ｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅａｐｐｌｉｃａｂｌｅＭｇ∶Ｐ∶Ｎｍｏｌｒａｔｉｏｗａｓ1.2∶0.8∶1.Ｕｎｄｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅ-ｔｅｒｓ,ＮＨ+4-ＮａｎｄＰＯ3-4-Ｐｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｓｌｕｄｇｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｌｉｑｕｏｒｓｗｅｒｅａｂｏｖｅ50%ａｎｄ93%,ｒｅｓｐｅｃ-ｔｉｖｅｌｙ,ａｎｄｔｈｅｌｏｓｓｒａｔｅｏｆＶＦＡＣ-ｓｏｕｒｃｅｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ8%.ＫｅｙｗｏｒｄｓｐＨ;ｍｏｌｒａｔｉｏ;ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｒｅｍｏｖａｌ;ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ;ｅｘｃｅｓｓｓｌｕｄｇｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｌｉｑｕｏｒｓ基金项目:国家“十一五”重大科技专项课题(2008ＺＸ07209-003);北京市高校人才强教深化计划高层次人才资助项目(ＰＨＲ20090502)收稿日期:2009-10-21;修订日期:2009-11-16作者简介:高永青(1982～),女,博士,主要研究方向:水污染控制及污泥减量化。Ｅ-ｍａｉｌ:ｗａｉｔ2008200120@ｅｍａｉｌｓ.ｂｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ＊通讯联系人,Ｅ-ｍａｉｌ:ｐｙｚ@ｂｊｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎ废水排放标准进一步严格化,更多的强化脱氮除磷工艺被使用,从而使更多的氮、磷存在于剩余污泥中[1]。城市污水厂产生的剩余污泥在经过厌氧水解酸化处理后可以产生大量的多糖、蛋白质和挥发性有机酸(ＶＦＡｓ)碳源,它们可作为污水厂生物营养物去除(ＢＮＲ)系统的补充碳源。水解酸化过程中污泥絮体结构被破坏,微生物细胞破裂,胞内物质流出。在厌氧菌作用下这些物质首先被转化为多糖、蛋白质等,之后在α-糖苷酶、蛋白酶等酶类作用下进一步转化为单糖、氨基酸和长链脂肪酸等,并最终通过不同的生物途径转化为乙酸、丙酸、丁酸等ＶＦＡ