葡萄糖为碳源时生物除磷系统的影响因素研究

2008年��6月郑州大学学报(工学版)Jun��2008第29卷�第2期JournalofZhengzhouUniversity(EngineeringScience)Vol�29�No�2��收稿日期:2008-02-23;修订日期:2008-03-21��作者简介:何争光(1963-),男,河南孟州人,郑州大学教授,博士,主要从事水污染控制理论与技术等方面的研究工作.��文章编号:1671-6833(2008)02-0103-04葡萄糖为碳源时生物除磷系统的影响因素研究何争光,温晓灿(郑州大学水利与环境学院,河南郑州450001)摘�要:研究葡萄糖为主要碳源时,污泥龄、pH值、温度和厌氧搅拌对SBR生物除磷系统运行稳定性的影响,并与碳源为乙酸钠和汽车涂装废水时的系统进行比较.结果表明,随着泥龄的缩短,除磷效率明显提高;生物除磷的最佳pH为6�5~7�5;污水的水温对除磷效果没有明显的影响;而厌氧搅拌对厌氧释磷有促进作用.以汽车涂装废水作为碳源的除磷系统除磷效果最差.关键词:SBR;生物除磷;葡萄糖;泥龄;碳源中图分类号:X703.1���文献标识码:A0�引言强化生物除磷(EBPR)工艺是一项高效低能的废水处理技术,它能在有效去除废水中有机污染物的同时起到除磷效果,并且在控制自然水体的富营养化方面起到了重要的作用.但是,强化生物除磷的效果并不稳定,因此深入探索强化生物除磷各个影响因素的作用机理,改善现有的除磷工艺,稳定除磷效果,成为世界各国许多水处理领域科研工作者的奋斗目标.葡萄糖是一种重要的简单碳水化合物,它存在于废水中并且在主要的生化途径中有重要作用[1],许多研究者在研究以碳为底物的代谢途径时均采用了葡萄糖.另外,糖源也被人们认为是一种重要的中间储存物质,而葡萄糖是多糖最基本的组成单位,因此研究葡萄糖在EBPR中的作用也就显得更加重要了.实验的目的是研究以葡萄糖为主要碳源时,污泥龄、pH值、温度和厌氧搅拌对SBR生物除磷系统的运行稳定性和性能的影响,并与碳源为乙酸钠和汽车涂装废水时的系统进行了对比,试图探寻生物除磷的最优微生态环境.1�实验材料与内容1.1�实验材料及运行方式实验采用SBR工艺,反应器由透明的有机玻璃制作而成,装置呈圆柱状,内径10cm,高度20cm,反应器总容积1�57L,有效容积1�2L.一个循环周期为8h,其中厌氧2h,好氧4h,沉降0�5h,进水、排水和闲置共1�5h.每运行2个周期闲置8h.接种污泥取自郑州某污水处理厂,经驯化具有除磷能力.厌氧状态的混合通过电磁加热搅拌器控制转子搅拌,好氧状态的充氧由银湖sp-780型养鱼泵通过微孔曝气头布气完成.实验前期以表1所示水质进水,后期将表1中的葡萄糖用乙酸钠和汽车涂装废水代替,使其水质指标相近,COD:290�9~612�2mg/L;氨氮20�1~25�2mg/L;总磷(TP):2�96~13�4mg/L.表1�模拟污水的成分Tab.1�Componentsofthesyntheticwastewater成分浓度/(mg�L-1)葡萄糖300~600淀粉60尿素30KH2PO413~57NH4Cl60~75NaCO390MgSO4�7H2O221.2�实验内容采用SBR工艺,以葡萄糖作为主要碳源,采用相同的运行条件,选定不同的污泥龄、pH值、温度,考察SBR除磷系统的处理效果和运行稳定性.在相同的环境条件和运行条件下,采用乙酸钠和汽车涂装废水作为碳源,考察不同碳源对生物104�郑州大学学报(工学版)2008年除磷的处理效果和运行稳定性的影响.2�结果与讨论2.1�污泥龄的影响生物除磷系统的污泥龄影响到污泥含磷量及剩余污泥的排放量,从而影响到系统的除磷效果,是除磷效率至关重要的影响因素.泥龄反映了活性污泥系统中微生物的生长状态、生长条件、世代期等一系列基本特性;且对活性污泥系统的运行状况如出水水质、产泥量、需氧量都有较大的影响,是生物除磷系统运行控制中最重要的控制参数[2].笔者选定3个污泥龄值SRT=6,10,20d进行实验,观察不同泥龄条件下SBR除磷工艺中TP的变化情况.不同泥龄系统在运行稳定时某一典型周期磷的去除效果如表2所示.��实验表明,泥龄对磷的去除率有明显影响,随着泥龄的增加,磷的去除率显著降低.SRT=20d时,泥龄较长,系统的除磷效果不理想;SRT=6d时,污泥排放量增大,污泥负荷增加,TP的去除率为94�0%,远远高于20d时的87�2%.表2�不同SRT对TP去除效果的影响Tab.2�PhosphorusremovalrateunderdifferentSRTindifferentsystem泥龄/d进水TP/(mg�L-1)出水TP/(mg�L-1)去除率/%67.000.4294.0107.380.4893.5206.