活性芽孢杆菌转盘生物反应器处理低C_N比市政污水 (1)

No.2Jun.2019GEZHOUBAGROUPSCIENCE&TECHNOLOGYSerialNo.130活性芽抱杆菌转盘生物反应器处理低C/N比市政污水程飞跃、杨贞武中国葛洲坝集团水务运营有限公司摘要：为验证活性芽抱杆菌转盘生物反应器(RABC)技术对低碳氮比(C/N<2)市政污水的脱氮处理效果及脱氮机理，开展了RABC技术处理北方地区某水厂市政污水的研究。实验表明，RABC技术在进水平均TN浓度为50mg/L,平均C/N为1.5时(水温T>12°C),对TN的平均去除率能够达到72.5%o进一步研究表明RABC技术实现低C/N比脱氮的机理包括：系统控制低溶解氧可减少对进水碳源的消耗；转盘单元生物膜可实现同步硝化反硝化；芽抱杆菌可以完成脱氮功能；发生的短程硝化反硝化过程能够节省碳源。关键词：生物转盘；芽抱杆菌；脱氮；市政污水1概述由于我国城镇污水厂进水普遍存在C/N比(BODs/TN)偏低的问题，传统生物脱氮通常很难保证TN出水稳定达标，往往需要投加碳源，满足污水深度去除总氮的要求，使得污水处理费用和污泥产量显著提高。因此，高效利用碳源的实现低碳氮比脱氮的技术成为国内外市政污水处理领域的研究热点。活性芽抱杆菌转盘生物反应器(RABC)技术能够通过立体生物填料转盘、低溶解氧环境(0.5〜1.5mg/L)以及外加芽范杆菌菌种、营养液形成以芽抱杆菌为优势菌群的活性污泥系统来实现低碳氮比脱氮〔現本研究以天津某市政污水处理厂进水为处理对象，通过严格控制反应器各单元溶解氧，在不投加外部碳源的情况下研究分析RABC技术的低C/N比、低温脱氮效果、抗冲击负荷能力、脱氮机理和运行成本，为RABC技术的工程化应用提供依据。2材料和方法2.1试验设备设备处理规模5m3/d,污水依次通过调节池、混合池、转盘池、1〜4#曝气池、沉淀池和清水池后出水。微生物活性剂(营养液)投加到混合池，营养液投加量为1〜5mL/do内回流比稳定阶段控制为1〜1.5Q,污泥回流比稳定阶段为0.8Q。试验期间RABC设备未使用外加碳源和絮凝药剂。2.2试验方法试验进水水质为天津某市政污水处理厂低C/N比进水。试验期间未对进水进行水质调配处理。试验期间各项进出水指标均采用国标法检测。RABC技术试验整个试验周期为5个月，主体分为准备阶段、调试阶段、稳定运行阶段和低温试验阶段等4个阶段，其中调试阶段分为化菌阶段、污泥增殖阶段、挂膜及污泥驯化阶段。在调试期的化菌阶段，设备泵入污水3d?,接种大港污水厂活性污泥和芽抱杆菌菌种，使设备污泥浓度达到2000mg/Lo污泥增殖阶段逐步调整进水量至5m3/d,提高污泥浓度至3000mg/L。挂膜及驯化阶段逐步调整设备各单元溶解氧，培养各单元优势菌群，并完成转盘挂膜。稳定运行阶段考察设备在最佳运行状态下对各项指标去除效果。低温试验阶段考察低温对处理效果的影响。3试验结果及分析3.1试验污染物去除效果分析3.1.1COD去除效果试验期间各阶段RABC设备出水COD基本都能够稳定达标一级A标准。RABC设备试验期间出水COD平均浓度为28.6mg/L,平均去除率为83.8%。试验期间RABC设备对COD去除效果表明：虽然试验期间进202019年6月第2期葛洲坝集团科技总第130期水C0D浓度是随时间不断上升的，进水COD浓度主要介于150〜250mg/L,但RABC设备出水COD基本能够稳定达标一级A标准，降雨冲击负荷、设备故障(搅拌器故障、转盘故障)以及低温(8〜15°C范围内波动)均未对RABC出水COD造成明显影响。3.1.2总磷去除效果TP实验检测结果表明：在稳定阶段和低温阶段RABC设备进水TP浓度平均值分别为4.2mg/L、4.7mg/L,TP去除率分别达到76%、55%。在10月12日至10月28日(半个月)，RABC出水TP平均浓度小于0.3mg/L,RABC系统生物除磷的TP去除率达到90%以上，在11月20日后RABC设备出水TP低至0.5mg/L以下(为期11天)。微生物镜检结果表明进入10月以后，污泥处于对数增殖阶段，活性污泥系统同化作用除磷效果显著。3.1.3氨氮去除效果进水氨氮平均浓度为45mg/L,进水氨氮在7〜8月受降雨冲击负荷影响波动较大。RABC出水氨氮基本能够稳定达标一级A标准，在稳定运行阶段和低温阶段受进水冲击负荷冲击和设备低温、温差影响，氨氮去除效果有波动。氨氮处理效果结果如图1所示，调试阶段RABC出水氨氮达标率接近90%,RABC出水氨氮基本能够稳定达标。10月中旬之后低温开始对硝化反应产生影响，但是从实验结果来看，低温对RABC设备硝化过程的影响还是以冲击负荷影响为主。454035302520ulosoa454035302520ulosoa(」書)姿媒減滦¼芳70605040302010070