AOASBR工艺反硝化除磷机理及影响因素研究(2009学位)

摘要随着水体“富营养化”问题的日渐突出，国家对污水排放的限制逐渐严格，对于城市污水的处理逐渐开发出许多新既去除有机物又脱氮除磷的处理技术和工艺。这使得同时脱氮除磷理论和工艺成为当今城市污水处理领域的研究热点之一。反硝化脱氮除磷是近来颇受关注的污水处理新技术，基于该理论的AOA．SBR工艺有以下优点：①本工艺采用单污泥系统，较双污泥系统可以节省能源消耗和反应器的占地②本工艺中间设好氧段，较厌氧／缺氧方式运行的反硝化除磷工艺来说，污泥活性高且不易老化③本工艺在好氧段硝化细菌可以产生充足的硝酸氮供给缺氧段反硝化聚磷，较传统除磷工艺来说，消除了硝酸氮对聚磷反应的影响；对于其他反硝化除磷工艺来说，避免了混合液的回流，减少能源动力消耗。因此本工艺对于有机碳源含量较低的城市污水脱氮除磷有重要意义。本试验以人工配制生活污水为处理对象，研究系统在厌氧／好氧／缺氧运行方式下最优运行工况以及进水碳源浓度、C／P比、pH值、温度和不同电子受体等因素对该工艺反硝化除磷的影响，结果表明：(1)试验通过调整厌氧、缺氧和好氧各阶段的运行顺序和运行时间，从含有聚磷菌的活性污泥中诱导反硝化聚磷菌并使其富集。在厌氧／好氧／缺氧条件下各阶段最佳运行时间为：厌氧2h、好氧3h、缺氧3h，在此工况稳定运行下，COD去除率在75％'-,93％之间，平均去除率为87．06％；磷酸盐平均去除率达到85％。(2)本系统活性污泥驯化成熟后，生物相丰富、菌胶团较明显、沉降性能好，可以认为厌氧／好氧／缺氧交替可以满足原生动物和后生动物的生存，系统具有理想的微生物生态。系统中反硝化聚磷菌占聚磷菌百分比约为40％，明显多于传统脱氮除磷工艺。(3)试验研究了不同浓度碳源对该系统反硝化除磷的效果影响，通过逐步提高进水COD浓度，使厌氧段剩余碳源量增加，成功抑制后续好氧段聚磷菌好氧吸磷，并得出结论：当好氧段COD浓度维持在44mg／L以上时，好氧吸磷被抑制；好氧段COD浓度在60mg／L时，碳源对好氧吸磷抑制作用明显。(4)试验研究了pH值在一周期内的变化情况并分析其变化的规律和原因；同时研究不同pH值对厌氧放磷的影响，并得出结论，pH值在6．5～7．5之间逐渐升高，释磷速率逐渐升高，厌氧段放磷结束后磷浓度也随之逐渐提高。通过对系统适宜温度的试验，得出系统适宜温度为20,-,25。C。(5)试验分析进水C／P比对反硝化除磷效果的影响，试验中C／P比过低会造成聚磷菌的缺氧二次放磷；过高的C／P比会增加缺氧段剩余碳源量，从而抑制反硝化吸磷反应，两种极端情况都直接影响出水水质。通过对试验数据分析，最佳C／P比为35~45左右。(6)试验通过研究不同电子受体对反硝化除磷效果影响发现：N03做电子受体时，N03-N量不足会造成N03-N过早消耗完全而使反硝化聚磷菌在缺氧段末期出现放磷现象，N03--N浓度超过一定程度以后则对反硝化聚磷无较大影响，考虑出水N03-N浓度达标，建议N03-做电子受体的最佳浓度为25～30mg／L：N02。可以做反硝化聚磷的电子受体，但聚磷效果不如N03’，过高的N02。．N会明显抑制反硝化聚磷的进行，分析试验数据得出N02做电子受体的最佳浓度为30--,35mg／L。关键词：反硝化除磷，反硝化聚磷菌，除磷脱氮，AOA—SBKC／P比AbstractThestandardofwastewaterdischargewascontrolledmorestrictlywiththesevereeutrophicationquestionoccurred．Therefore，thewastewatertechniquesdevelopedgraduallyfromtheperiodofsimplexCODremovaltotheperiodofsimultaneousCOD，nitrogenandphosphorusremoval．Today,thenitrogenandphosphorusremovaltechnologyaimedforeutrophicationcontrolhasbeenoneofthehoteststudyfocusesinthewastewatertreatmentarea．Denitrifyingphosphorusremovalisthenewprominentbiologicalwastewatertreatmenttechnique．TheAOA-SBRsystemisbasedonthistechniquewithouttoomuchaerationandplusnitratenitrogen,atthesametime，thesystemcallreduceorganiccarbonandcutthevolumeofreactor．Sothes