不同污泥龄条件下多级AO工艺强化生物脱氮性能研究_孙月鹏

不同污泥龄条件下多级AO工艺强化生物脱氮性能研究_孙月鹏我国城市污水普遍存在碳氮比较低现象，所以采用传统生物脱氮工艺处理污水时脱氮效率会受到碳源不足的限制。生物脱氮主要包括硝化过程和反硝化过程。硝化过程是在好氧条件下将氨氮顺次氧化为亚硝酸盐（短程硝化）和硝酸盐（全程硝化）的过程；此过程受温度、pH和溶解氧（DO）含量等因素的影响。在实际污水处理工艺中，硝化过程主要发生全程硝化。反硝化过程是在缺氧条件下将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气的过程；此过程主要受温度、DO含量、碳氮比以及碳源种类等因素的影响。反硝化所需碳源一般分为3类，即外加碳源、外源碳源（污水中碳源）和内源碳源（细胞内聚物）。外加碳源主要包括甲醇、乙醇、乙酸钠、葡萄糖和蔗糖等，投加适量外加碳源能促进反硝化过程实现完全脱氮。外加碳源反硝化效率一般会优于原污水碳源和内源碳源，但会增加运行费用。内源反硝化是以微生物胞内储存物质（内源碳源反硝化）或细胞衰亡过程中溶出的有机物质（内源呼吸反硝化）作为碳源进行反硝化脱氮。内源反硝化作用已被证明是低C/N污水脱氮过程中不可忽视的一部分[1]。因此，在处理低碳源污水时，充分利用污水中碳源并强化内源反硝化脱氮等措施，将会提高污水脱氮效率并在一定程度上减少污泥产率，是一种可行的强化污水脱氮策略。多级缺氧好氧（AO）工艺采用间歇曝气方式实现好氧硝化缺氧反硝化的多级串联。根据非稳态理论，在多级AO工艺中，活性污泥处于好氧-缺氧交替环境中，即“饥饱”交替状态，会充分发挥自身潜能，在好氧状态下加快对污染物的降解速度，提高处理效率，尤其是提高对氧的利用率；在缺氧状态下，可以充分利用内源碳源和内源呼吸强化反硝化过程。在非稳态条件下，活性污泥更倾向于吸收外源碳源并将之以多聚物（如聚-β-羟基丁酸酯，PHB）形式储存在细胞内，进而利用多聚物强化污水脱氮除磷。RodríguezMora等认为相比传统工艺，强化内源反硝化工艺抗冲击负荷能力较强，且能有效节省碳源和能源[2]。Cheng和Liu认为膜生物反应器中通过间歇曝气模式使硝化反硝化间歇进行，避免了硝酸盐和亚硝酸盐的过多积累，能维持反应器内较高的硝化活性，促进强化脱氮[3]。Yeom等采用间歇曝不同污泥龄条件下多级AO工艺强化生物脱氮性能研究孙月鹏1，王火青2，孙广垠1，吴光学2，管运涛2（1.河北工程大学城市建设学院，河北邯郸056000；2.清