生物脱氮除磷工艺厌氧／缺氧环境倒置效应

1997Vo1．13NO．3中国给水排水7④／-I。生物脱氮除磷工艺厌氧／缺氧环境倒置效应张波(青岛建筑I程学院)高廷耀丽。摘要厌氧、缺氧环境是生物脱氮除磷工艺必不可少的重要组成部分，*Lilt~仲环境的先后顺序及其对工E,}lli~e,影响进行机理研竞。结果表明：常规工艺厌氧(A1)／缺氧(A2)／好氧(0)布1方式的合理性是值得再探讨的。把常规工艺的厌氧，缺氧环境倒置过来．即以缺氧(A2)／,~fL(A1)／好氧(0)方式运行可明显提高工艺的氮磷脱除效果在同等条件下，A2／A1／O系统的出水Ortho—P比常规A1／A2／O系统低5O，而比丘硝化速率却比后者高40-5o％关键词兰丝丝垂堡苎；兰苎生争，净1前言鼍耋白}李奇．‘·1。两种布置形式作为对比，对生物脱氮除磷工艺厌生物脱氨除磷工艺通常需要涉及厌氧、缺氧、好氧氧、缺氧环境倒置效应，进行了实验室研究a三种状态．这三种状态的分布既可是空间上的(如2材料与方法Phoredox工艺及其改进型Az／O工艺等)也可是时2．1宴验材料间上的(如SBR工艺等)。常规生物脱氨除磷工艺的厌活性污泥来自同期进行的城市污水生物脱氮除磷氧区一般位于工艺的最前端，缺氧区居其后．即呈厌氧小试系统的好氧~；Kiil}污水取自上海市某污水处理(A1)／缺氧(A2)／好氧(0)布置形式。该布置在理论上VbX~．*,zK实验期间污水和污泥特性详见表1a基于即：聚磷微生物有效释磷f．)FV]充分与否，对于提衰1污木和污泥特性高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前[二二二玉二玉二二二二二二二二二]二：l可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。但嘉罟三等L_—鼍—二=j是：面五■—丽IIO~130mgNIgVSSI①根据厌氧区生化特性的研究．聚磷微生物有11：!二!：竺E宣壁量塑=EI效释磷水平的充分与否并不是决定系统除磷能力的必A_兰里坚丝——立—生塑—————要条件f2·2实验装1@由于存在内循环，系统所排放的剩余污泥中采用两只几何寸完全相同的有机玻璃柱只步分经历了完整的释磷、吸磷过程，其余j!!J基本上比实验(图1)·柱有效体积均为3·。L，底部兰烹竺苎未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区f口。其厌氧、缺氧状态采用如图所示可节竺掌③由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌拌，电机转速为15～2or／rain,好氧状态由傲孔曝气头物处于一种碳源不利的竞争地位．相应地其厌氧释磷水平必然降低为了探讨该同题，以AI／A2／O和A2／(a)(b)田1实验薯量示意维普资讯http://www.cqvip.com8中国给水排水1997Vo1．13No．32．3实验步骤①从脱氨除磷工艺好氧区末端取3L混台液，与3L污水混合后一分为二。分别装入柱1、柱2，柱1初始时刻另加入5mL浓度为4000rngN／L的KNOa溶液。然后启动电机分别进入缺氧、厌氧搅拌状态。②搅2h后．向柱2加入4．5mL上述KNO溶液。③曲后两柱同时结柬搅拌取出搅拌桨井转入曝气状态。因此．柱1实际是按照A2／A]／O方式运行，柱2按照传统的A1／A2／O方式运行。④于零时刻起每隔30min取样、分析，比较两柱的POr-P(Ortho-p)和N0一N变化规律。实验结果见图2(a—d)。一3罨_{I．5。1。50634I占3z2l。0100200300400500me(rain)田2(a)、嚣戮Tllg，豢挂10[【h0一P／拄1硝酸盐氪01098765100200300400500Tline(min)圉2(b)圉2(c)3EZI占Z3Id355043．5善3古252l51050宙2(d)2．4水质指标与分析方法各水质指标及分析方法，详觅表2衰2水质指标与分析方法球质指标分析方法l1_c0D重铬酸钾法tK)Ds标准稀释法VFA蒸馏浦定法Ortho-P钼锑抗丹光光度法TP高氧酸消解后，同上TKN硫酸滴解。蒸馏谪定法3结果与讨论图2(a—d)是在不同季节利用城市污水进行的四组重复性对比实验。实验期间水温从9月下旬2{℃下降至11月下旬的9℃，污水水质也发生了剧烈变化除11月下旬的低温实验外，柱1的除磷效果总是明显好于柱2。由图2(a)可以看到。柱1零时刻加入硝酸盐。在前两个小时实际上处于缺氧状态，反硝化、释磷同时进行但和柱2相比，柱1前两个小时的释磷速率很低，至30rain时释磷几乎完全停止。60rain后随着硝酸盐基本耗尽释磷速率迅建增大。至240rnm柱内Ortho—P浓度述到6．5mg／L。图中A点硝酸盐上升是由于误操作引起的。而柱1的释磷曲线也出现了相应的变化。柱2前两个小时的释磷速率很快，至120m~n时Ortho—P高达7．3mg／L，]20min后由于硝酸盐的加入。聚磷苗开始吸磷，但由于缺氧状态下微生物以硝酸盐中的氧为电子受体，ATP产