sbr在难降解有机物处理中的研究与应用

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1、SBR在难降解有机物处理中的研究与应用-水处理工艺SBR在难降解有机物处理中的研究与应用1概况　　目前SBR处理难降解有机物的对象几乎涵盖了其他生物法所处理的对象(见表1)。ThomasF.Hess等人用SBR处理含2，4—二硝基苯酚(DNP)废水，研究了外加不同浓度葡萄糖以提高对DNP的处理效果。外加碳源能延长生物世代时间，增加污泥中DNP降解菌浓度，进一步提高对DNP的降解效果。BasuSK等用SBR处理含30mg/La—氯酚(2—CP)的自配废水时，研究葡萄糖、酚等外加补充底物对处理效果的影响，对

2、比了以葡萄糖、酚为溶解性有机碳及无外加补充底物等三种条件下的处理效果。2—CP的比降解速率可由无外加底物时的3.96mg2—CP/(gVSS·h)增加到有20g/L葡萄糖、酚的5.15、8.19mg2—CP/(gVSS·h),当葡萄糖、酚的浓度增加到40mg/L时，2—CP的比降解速率分别增加到7.94、11.54mg2—CP/(gVSS·h)，外加酚比葡萄糖对2—CP降解有更好的促进作用，表明所加外源底物的种类、性质和浓度是影响2—CP生物降解速率的重要因素。SelvaratnamS等人在SBR系统中

3、用生物强化技术提高处理效率，将传统检测技术和分子技术结合，研究了酚的生物降解和催化dmpN基因的存在和表达。加入酚降解高效菌ATCC11172后，通过好氧亚断裂途径将多环酚转化为邻苯二酚，使酚去除率高达95%～100%。J.Franta等人从出水中有机物组成角度出发探索SBR的最佳工艺，研究了用SBR处理造纸废水出水中剩余有机物的组成、浓度及其影响因素。COD∶N∶P＝250∶7∶1，控制SRT分别为10、20、30d。最高COD去除率和最佳污泥沉降性能在SRT为20d和反应时间为22h时得到。SRT增

4、加能提高出水水质，使出水中重要污染物卤代烃浓度明显降低，但COD变化不大。每周期中贫营养的持续时间对出水中剩余有机物的组成影响很大，高温GC/MS分析表明出水中剩余有机物主要为难降解的木质素等物质，约有10%的剩余有机物经生物作用有了改变，其余大多数为起初进水中就有的。为保持高的基质去除率，有必要延长反应时间使酶的活性降到本底值，因即使呼吸速率达到内源代谢水平，酶活性仍很高。TardifO研究了SBR、超滤(UF)、SBR+UF、膜反应器(MBR)等四种方法处理生产回收新闻纸的造纸厂白水，在20～40℃

5、条件下，SBR处理的树脂及脂肪酸去除率几乎为100%，溶解性COD为76%，总溶解性颗粒物为34%，但温度超过45℃后去除效果变差。与SBR相比，SBR+UF明显提高了目标污染物的去除率。2基础研究　　由于SBR为高度非稳态的处理过程，反应器中基质、营养物、溶解氧等浓度变化幅度大，与浓度恒定的连续过程相比，其机理更加复杂，负荷和反应速度变化更大，生物相更多，污泥龄更加不等，因此研究更为复杂，也为SBR工艺的研究提供了广阔的领域。2.1数学模型G.F.Nakhla等研究了包括进水及反应段的SBR数学模型，

6、并用试验数据加以验证。微生物生长动力学用Monod方程描述，进水速率为模型的主要运行参数，运用数值法对非线性非稳态一级微分方程进行模型求解。研究表明，SBR处理废水时间取决于微生物细胞和基质浓度，对易降解低抑制性的污染物，快速进水效果好，而对难降解有机物则需长时间进水。A.Brenne等人认为由于SBR为单池非稳态过程，存在着更大的基质和营养物浓度梯度，传统的活性污泥法的计算机控制和模拟需要修正。同时各种过程、负荷条件及运行策略的数学模型化有利于加深对运行过程的理解并能促进设计和运行的科学化。2.2污泥

7、膨胀机理污泥膨胀是连续法运行中普遍存在的问题，而SBR能成功防止污泥膨胀，为此许多学者试图通过SBR对丝状菌抑制机理的研究来阐明污泥膨胀机理及其控制方法。StevenC.Chiesa等人研究证实，微生物处于富营养和贫营养交替变化的环境下，即在起始基质浓度的显著增加、高生长速率(高基质浓度)及长贫营养时间的条件下，均能有效抑制丝状菌的生长。贫营养的幅度和时间对絮状污泥的相对量以及微生物合成维持絮状污泥完整性的胞外酶的能力有重要影响。为此，通过对比连续式和间歇式运行、反应池中丝状菌的生长条件和控制方法，Ch

8、iesa发现SBR中的特殊生态环境使其具备一定的生物选择能力，该能力能从底物中吸收有机物质并使在延时的内源代谢阶段维持较高活性的非丝状微生物成为优势微生物。SBR对生物的选择能力由进料方式、DO、有机负荷率、最大生长速率的幅度及其维持的时间、贫营养的幅度和范围、贫富营养交替的频率等众多因素决定。被选择生物的最大生长速率取决于基质的营养性质，不同的基质生物选择所需浓度不同。基于上述结论，Chiesa认为连续法运行尽管也能维持较好的污泥沉降性能