MUCT工艺最佳运行参数的研究_尹庆美

－45－科技论坛MUCT工艺最佳运行参数的研究尹庆美1于玉娟2王德江3唐浩4（1、中国市政工程东北设计研究总院，吉林长春1300002、长春市环保局中心监测站，吉林长春1300003、中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春1300004、吉林省石油化工设计研究院，吉林长春130000）引言鉴于我国水资源的氮磷污染已相当严重，现有污水处理厂运行费用高，脱氮除磷效果不稳定和达标率较低的现状，深入系统地研究反硝化除磷理论及其工艺，对于促进水质生物处理技术的发展，强化和提高污水生物处理系统的运行控制，促进我国水环境污染和水资源短缺的根本好转和我国水环境的可持续发展有重要的现实意义。1材料与方法MUCT工艺的试验装置由有机玻璃制成，为一体化设备，共分为3个区，分别是厌氧区、缺氧区、好氧区，每一区又分若干小格室：厌氧区2格，缺氧区3格，好氧区5格。试验装置总容积90L，其中厌氧区18L，缺氧区27L，好氧区45L。厌氧区和缺氧区内设有搅拌机以保持泥水混合液的悬浮状态，压缩空气通过曝气砂头通入好氧区。污水在生化反应池中整体上呈推流式向前流动，而在小格室内由于曝气和搅拌的混合作用则处于完全混合状态。整套系统通过重力流运转。为便于取样，各反应区侧壁上设多个取样口。MUCT工艺的具体流程为：原水首先进入生化反应池的厌氧区，聚磷菌（PAOs）在此吸收大量的有机污染物并以PHB的形式贮存在体内，同时释放大量的磷。随后混合液进入缺氧区1，传统反硝化菌在此以污水中有机污染物为碳源，将回流污泥中携带的硝酸盐氮转化为氮气；反硝化聚磷菌（DPB）在此以其体内贮存的PHB为碳源，转化硝酸盐氮。经此作用的混合液一部分回流至厌氧区，一部分进入缺氧区2，在此传统反硝化菌和DPB以由好氧区最后格室回流的硝化液中的硝酸盐氮为电子受体，分别以有机污染物质（外碳源）和PHB（内碳源）为碳源，完成氮的转化过程。好氧区的功能主要是完成硝化反应，将氨氮转化为硝酸盐氮，同时吸收磷。随着污泥在厌氧、缺氧、好氧区的交替循环运行，聚磷菌PAOs可成为稳定的优势菌属。1.1试验污水的配制方法以配制的啤酒废水为处理对象，污水配方为啤酒2.76mL/L、氯化铵0.12g/L、磷酸二氢钾0.03g/L、硫酸镁0.05g/L、无水氯化钙0.01g/L、碳酸氢钠0.25g/L。进水水质情况见表1。试验运行参数为进水量10L/h，厌氧区、缺氧区、好氧区的HRT分别为1.8h、2.7h、4.5h，回流污泥比S为1，厌氧区、缺氧区1、缺氧区2、缺氧区3以及好氧区污泥质量分数分别为：0.11、0.11、0.11、0.11、0.56，污泥龄控制在15d左右，剩余污泥量根据郝晓地等推荐的公式计算。1.2接种污泥种污泥为2006年5月24日从长春西郊污水处理厂取回的二沉池回流污泥。有关性状为：污泥颜色为黄褐色，沉降性能很好，SV为80左右；通过电镜镜检观察发现污泥中的微生物相很好，有较多的原生动物和后生动物。回流污泥取回后，向其中加入少许养料（啤酒）闷曝两天，充分恢复其活性后，于2006年5月26日接种到改良型UCT工艺系统中，进行连续流系统的运行，启动试验。1.3试验检测项目和分析方法试验测定COD、TP、TN、pH、水温、DO、ORP、MLSS、等指标，均采用国家规定的标准方法。水样经离心机离心后测定。DO、ORP、pH测定采用WTW-pH/OXi340便携式在线测定仪。2结果与讨论2.1实验结果混合液回流比a（从好氧池回流到缺氧池）、混合液回流比γ（从缺氧池回流至厌氧池）以及污泥回流比s在以下四种情况下系统的脱氮除磷状况总磷的去除效果a.a=2.5，s=1.0，γ=1，时平均去除率为85%左右，缺氧吸磷比大约在45%左右b.a=2.5，s=0.75，γ=1，时平均去除率为83%左右，缺氧吸磷比大约在41%左右c.a=2.0，s=0.75，γ=0.75，时平均去除率为75%左右，缺氧吸磷比大约在36%左右d.a=2.5，s=0.75，γ=0.75，时平均去除率为78%左右，缺氧吸磷比大约在38%左右总氮的去除效果:a.a=2.5，s=1.0，γ=1，时平均去除率为75%左右，b.a=2.5，s=0.75，γ=1，时平均去除率为74%左右，c.a=2.0，s=0.75，γ=0.75，时平均去除率为70%左右，d.a=2.5，s=0.75，γ=0.75，时平均去除率为73%左右。2.2讨论通过对以上的数据分析和研究发现，MUCT工艺在第一种参数下运行时不论脱氮还是除磷效果都是最好的。当第一种运行参数与第二种运行参数进行对比时可发现，由于s控制污泥回流量，决定了反应器中的生物量的高低，当升高s的时候体系中的生物量升高，降低s的时候生物量随之降低。由于生物量的降低导致污泥生物活性的降低，使得系统整体的脱氮除磷效果下