耦合SND与反硝化除磷的SBR系统运行影响因素研究

?4202?中囯环境科学学会学术年会论文集（耦合与反硝化除磷的系统运行影响因素研究朱光灿王佳雷晓芬余再吕锡武东南大学能源与环境学院，江苏南京东南大学无锡太湖水环境工程研究中心，江苏无锡摘要适应低值的节能型生活污水脱氮除磷工艺成为目前的研究热点。本文在序批式活性污泥反应器（中，耦合同步硝化反硝化（与反硝化除磷过程，开展运行过程影响因素研究。结果表明：采用阶段优化运行时间实现与反硝化除磷的耦合（进水—厌氧搅拌—低氧曝气—缺氧搅拌—好氧曝气—沉淀出水，控制低氧曝气段为、好氧曝气阶段为为运行个周期后，系统出水、氨氮、及浓度分别为、、及比较进水为、、、的工况条件，时缺氧段反硝化除磷量最大，厌氧段释磷量随着值的增大而升高；比较缺氧段为、、的工况条件，证实至少为才能实现较好的反硝化除磷效果，反硝化吸磷量随着硝态氮浓度的增加而增加；依次设置为、、当为左右，系统污泥整体性能较好。系统内耦合和反硝化除磷，为低值生活污水的脱氮除磷提供了低耗运行的新思路。关键词序批式活性污泥反应器（同步硝化反硝化反硝化除磷引言我国城市生活污水具有低和值的特性，而传统脱氮除磷过程存在碳源竞争、泥龄矛盾和硝酸盐抑制释磷等问题，导致不能实现有效的生物脱氮除磷为保证氮磷的达标排放，许多学者从改善硝化、反硝化及生物除磷的环境条件入手，缓解传统脱氮除磷系统内碳源的竞争及污泥龄矛盾的问题，通过改进工艺运行方式实现碳源的充分利用以提高脱氮除磷效果已成为近年研究的热点。和等的研究表明，控制溶解氧浓度在较低范围内，能够发生同步硝化反硝化现象。具有曝气能耗低、碳源需求量少、排泥量少等优点。和等的研究证实了一种兼性厌氧反硝化除磷细菌能在缺氧环境下同时完成过量吸磷和反硝化过程，反基金项目：国家科技重大专项课题（江苏省自然科学基金课题（①刘伟岩，李军，宋玮华等碳源对缺氧厌氧好氧工艺脱氮除磷效果的影响中国给水排水，：，：②，③，④⑤，：⑥，：第五章水污染控制技术创新及产业升级硝化除磷的实现能够缓解反硝化菌和聚磷菌对碳源的争夺，减少碳源需求量，还能使耗氧量和污泥产量分别减小和，这样不仅能减小曝气池容积，还能降低污泥处理费用，从而实现能源和资源的双重节约。为了进一步提高生物处理过程中的氮磷去除效率，将同步硝化反硝化和反硝化除磷两个技术结合起来，利用同步硝化反硝化作用过程累积的硝态氮作为反硝化除磷过程的电子受体，实现二者的耦合，不仅能有效减少氮磷去除过程中对能量和的需求，还能提高处理效率并降低处理费用。张可方等已证实在一个反应器中实现短程同步硝化反硝化親合反硝化除磷是可行的。本课题组基于生物脱氮除磷的理论，在一个系统中耦合同步硝化反硝化过程与反硝化除磷过程，以强化生物处理过程中的氮磷去除效果，提出厌氧搅拌低氧曝气缺氧搅拌好氧曝气的新型运行模式。与传统的厌氧缺氧好氧工艺相比，该工艺增加了低氧曝气，一是通过控制低氧曝气段的以实现同步硝化反硝化作用去除部分的氮，二是在该阶段积累充足的硝态氮为缺氧段反硝化聚磷菌（提供电子受体，从而在缺氧段实现“一碳两用”，节省碳源和氧的消耗量，适应了城市污水碳源不足的问题，同时可有效减少污水处理过程中能源的消耗。将同步硝化反硝化与反硝化除磷过程親合在同一个系统中，必然导致系统内各种微生物对碳源及其他营养物质的竞争为此，本文在课题组已有研究成果的基础上，开展、缺氧段、泥龄三种因素对耦合系统影响的研究，优化耦合系统运行参数，并为工艺的运用提供指导。试验与方法试验装置采用如图所示的耦合反应器进行实验，反应器由有机玻璃制成，有效容积为系统由微电脑时间开关控制器控制，通过调节气体流量计控制曝气量；、采用便携式溶氧仪（哈希公司，美国）、测量仪（维赛仪器，上海）测定。试验水质及方法实验在东南大学进行，污泥取自南京城东污水处理厂厌氧池，试验开始前污泥已驯化成熟。试验用水采用人工配制的模拟生活污水，进水水质如下：为、为、为、、、、；、、、均采用标准分①②③张可方，张朝升，罗思音，等短程同步硝化反硝化耦合除磷的研究中国给水排水，，：：④，：⑤张朝升，范建华，张可方，等亚硝酸盐型同步硝化反硝化耦合除磷研究环境科学与技术，，：?4204?中国环境科学学会学术年会论文集（反应器探头探头探头釆样口、检测仪检测仪水箱加药计量泵搅拌器蠕动泵转子流量计曝气头空气泵放空管图耦合系统装置示意图析方法测定试验方案同步硝化反硝化杇泥与反硝化毎泥驯化绾束后加人耦合系统，阶段优化运行时间下完成耦合系统的启动，系统运行稳定后，分别考察、缺氣池比及污泥龄对闻步硝化反硝化与及硝化除磷親合系统的响。结果与讨论耦合系统的启动将分别驯化结束的闻步硝化反硝化汚泥与反硝化除磷污泥混合加入系统中莱用阶段优化运行财间：进水厌氧搲拌低氧曝气—缺氧搅拌曝气一沉淀—出水，焉行周期为汕，爲行阶段设置：如图所示；低氧曝气阶段控制在的范围内以提翕率，好