厌氧缺氧好氧生物接触氧化处理低碳氮比污水的物料平衡

环保水处理工程就找“环保水处理工程就找“武汉格林环保武汉格林环保厌氧厌氧、缺氧缺氧、好氧生物接触氧化处理低好氧生物接触氧化处理低碳氮比污水的物料平衡碳氮比污水的物料平衡摘要：为了提高低碳氮比污水的治理效果，提出了厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化脱氮除磷工艺（anaerobicanoxicoxic-biologicalcontactoxidation，A2/O-BCO），研究了该工艺处理生活污水的脱氮除磷性能，建立了该系统处理过程的碳（以化学需氧量计，chemicaloxygendemand，COD）、氮、磷的物料衡算公式，同时分析评价了不同硝化液回流比（100%，200%，300%，400%）下各指标的物料平衡情况。结果表明，该工艺在充分利用原水碳源、深度脱氮除磷方面具有较强的优势，系统COD主要在A2/O中厌氧段被利用，通过反硝化聚磷菌反硝化除磷脱氮；系统COD的物料衡算公式平衡百分比分别为96.4%、99.6%、98.7%和98.3%，氮的物料衡算公式平衡百分比分别为99.7%、98.2%、99.2%和96.5%，磷的物料衡算公式平衡百分比分别为92.0%、98.1%、93.3%和90.4%；荧光原位杂交表明生物膜中有厌氧氨氧化菌存在，且其数量占全菌比例的0.6%~2.7%，生物接触氧化的氮损失可能是由于发生了厌氧氨氧化反应；在硝化液回流比为300%时，系统氮、磷去除效果好，出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。该研究有助于更好地理解和分析工艺系统有机物、氮和磷的分布及变化情况，并且为评价试验数据的可靠性以及数学模型的建立提供了理论依据和指导，能更好地推广到分散型、量小且日变化系数较大的农村生活污水的治理事业中。0引言对于中国目前面临的分散型、处理量小且日变化系数较大的农村生活污水的治理难题，最好的解决办法是实行分散处理[1-4]，从而控制农村生活污水中营养物质氮和磷的含量，缓解水体富营养化，减轻对水体的污染[5-7]。传统厌氧/缺氧/好氧（anaerobicanoxicoxic，A2/O）工艺在中国有广泛的应用，这是一个顺次为厌氧、缺氧和好氧的单污泥悬浮生长系统，但这种工艺已经达不到日益严格的污水排放标准。本研究将A2/O工艺与生物接触氧化（biologicalcontactoxidation,BCO）工艺组合，成为新型的双污泥系统，不仅能获得深度脱氮除磷效果，而且能够有针对性的解决传统A2/O工艺[8]上存在的问题，实现了硝化菌与聚磷菌（phosphorusaccumulatingorganisms，PAOs）长短泥龄的分离，避免了传统工艺回流污泥中携带的NO3--N对PAOs在厌氧区释磷[9]的影响，充分利用原水中的碳源，获得高效的同步脱氮除磷效率[10]。在该系统中，A2/O反应器主要作用是利用反硝化除磷技术来实现同步脱氮除磷，BCO系统用于完成硝化作用。BCO反应器中产生的NO3--N回流至A2/O反应器的缺氧段，为PAOs释磷提供一个相对严格的厌氧环境[11-12]。另外，进水的低C/N也会促进反硝化聚磷菌（denitrifyingphosphorusaccumulatingorganisms，DPAOs）的生长，DPAOs可以利用NO3--N作为电子受体同时去除污水中的氮和磷[13]，大量的化学需氧量（chemicaloxygendemand，COD）在A2/O反应器的厌环保水处理工程就找“环保水处理工程就找“武汉格林环保武汉格林环保氧段被去除，降低了进入BCO反应器上清液中的C/N，这为在生物膜上生长的硝化菌提供了有利条件，进而可以提升硝化效果[14]。本研究应用的A2/O-BCO组合工艺，充分利用了原水中的碳源，且占地面积小，运行费用低，管理方便，尤其适用于分散、处理量小、日变化系数较大的农村生活污水处理，是农村生活污水实现生物脱氮除磷的理想选择[11-13]，在污水处理领域有重要意义。但是，该系统的碳、氮、磷的物料平衡情况尚不明确，进行物料衡算有助于更好地理解和分析系统有机物、氮和磷的分布及变化情况[15]，本文在Barker等[16]对活性污泥系统进行的碳、氮物料平衡的研究基础上，首次建立了A2/O-BCO组合工艺的碳、氮、磷的物料衡算公式，并且以不同硝化液回流比稳态运行条件下的试验数据为基础，分析了A2/O-BCO组合工艺碳、氮和磷的物料平衡情况，以期为评价试验数据的可靠性以及数学模型的建立提供理论依据和指导。1材料与方法1.1试验装置A2/O-BCO工艺系统流程见图1。A2/O反应池内为活性污泥法，厌氧段完成有机物的吸附转化同时释磷，缺氧段以BCO反应池回流过来的硝化液为电子受体进行反硝化除磷反应，好氧段进一步吸磷并吹脱氮气；BCO反应池内为生物膜法，主要完成氨氮的氧化。主体反应器材质