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《不同进水氨氮浓度对静置好氧缺氧sbr脱氮除磷性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、不同进水氨氮浓度对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响许德超,陈洪波,李小明*,杨麒,罗琨,罗冠,彭波,汪志龙,谢继慈,伍秀琼湖南大学环境科学与工程学院,长沙410082*通讯作者,E-mail:xmli@hnu.edu.cn收稿日期：XXXX-XX-XX；接受日期：XXXX-XX-XX摘要以静置段代替传统厌氧段,采用后置缺氧,设置进水氨氮浓度分别为20和40mg/L的序批式静置/好氧/缺氧反应器R1和R2,经长期运行试验,考察静置/好氧/缺氧反应器在不同进水氨氮浓度下的脱氮除磷性能,通过分析微生物体内储能物质的变化
2、,探讨静置段微生物代谢机理,并对好氧段摄磷及同步硝化-反硝化、缺氧段反硝化摄磷及二次释磷进行研究.结果表明,R1和R2长期运行中磷的去除率分别为61.5%和92.6%,总氮(TN)去除率分别为97.2%和84.5%.本研究以乙酸钠为碳源,而静置段PHV/PHA相比传统厌氧段较高(R1为24.5%,R2为28.1%),表明静置段微生物代谢更多地以还原性TCA循环+琥珀酸-丙酸途径合成PHV,并生成少量的PH2MV.R1和R2静置段均观察到溶解性正磷酸盐(SOP)大量释放,释磷量分别为42.10,36.95mg/L,随后在好
3、氧段快速摄磷,好氧段末SOP分别为0.72,2.29mg/L.R1在缺氧段因NO提前耗完而发生二次释磷,从而使出水磷浓度较高.而R2缺氧段发生反硝化吸磷,从而使出水SOP降至0.91mg/L,去除率达92.6%.分析表明,进水氨氮浓度可影响静置释磷、好氧摄磷、缺氧二次释磷及反硝化除磷,从而影响系统除磷效果.R1和R2好氧段均发生了同步硝化-反硝化(SND),分别贡献14.7%和17.8%的TN去除量.采用后置缺氧反硝化,与前置反硝化相比,在避免混合液回流的同时利用糖原驱动反硝化,其反硝化速率高于微生物内源性衰解驱动的反硝
4、化速率,脱氮效果良好,出水TN分别为0.57,6.61mg/L.关键词静置段BNR同步硝化-反硝化后置缺氧糖原1引言氮磷是导致水体富营养化的主要元素,因此,污水脱氮除磷对防治水体污染具有重要意义.生物脱氮除磷(BNR)是目前最经济稳定的脱氮除磷技术.生物除磷通过聚磷菌(PAOs)在厌氧和好氧条件交替运行实现,聚磷菌在厌氧条件下水解聚磷获得能量,吸收水中易降解有机物如挥发性脂肪酸(VFAs),同时分解糖原提供还原力将VFAs合成为内聚物PHA,然后在好氧条件下以游离氧或化合态氧为电子受体,氧化PHA产生能量过量摄取磷酸盐并
5、补充糖原,最后通过排放剩余污泥实现除磷.Liu[1]等发现一类能在厌氧段与聚磷菌竞争碳源的微生物,称之为聚糖菌(GAOs),这类微生物厌氧环境中不释磷,在好氧条件下也不摄磷,但其他代谢形式与聚磷菌相同.而Zhou[2]等发现PAOs在体内聚磷有限的情况下呈现GAOs的代谢特点.生物脱氮是通过硝化菌在好氧条件下将氨氮转化为硝态氮,再通过反硝化菌在缺氧环境中将硝态氮还原成氮气,从而达到脱氮的目的.为了实现有效且可靠的脱氮,硝化阶段通常需要相对较长的泥龄(SRT>8~15d),而反硝化阶段则要求充足的碳源[3].因此,污水处理
6、厂通常将缺氧段置于好氧段前,如A2/O工艺.虽然这样能取得较好的脱氮效果,但氧化态氮(NO)的去除受制于混合液回流速率,而混合液回流会增加处理成本;回流液中的溶解氧也会对缺氧反硝化产生不良影响.后置缺氧反硝化工艺，即将缺氧段置于好氧段之后,由于省去了混合液回流,近年来成为研究的热点.Winkler[4]等和Coats[5]等采用的后置缺氧SBR工艺及Vocks[6]等和Bracklow[7]等采用的连续流后置缺氧MBR工艺都取得良好的脱氮除磷效果,且都是利用胞内糖原驱动缺氧反硝化,故缺氧段无需添加外碳源.Xu[8]等在后
7、置缺氧反硝化的基础上将部分厌氧段混合液分配进缺氧段,提高了反硝化除磷性能,并在好氧段实现了同步硝化-反硝化.笔者在研究后置缺氧工艺的试验中发现,进水后未进行厌氧搅拌,系统中仍能观察到磷酸盐的大量释放,且曝气开始后磷酸盐仍能被过量吸收.试验表明该现象并非偶然,而是可长期维持.这是在后置缺氧工艺基础上进一步的优化探索.此外,在BNR工艺中,脱氮与除磷其实是一个相互影响的过程,不同的进水氨氮浓度会影响除磷效果.而后置缺氧工艺中关于这方面的研究很少.因此,本文以乙酸钠为单一碳源,考察静置/好氧/缺氧序批式反应器长期运行中的脱氮除
8、磷性能,通过与传统厌氧段比较探究静置段微生物代谢机理,并研究不同氨氮浓度对静置释磷、好氧吸磷和反硝化除磷的影响.此外,后置缺氧工艺中一个重要问题是缺氧段由于NO的逐渐消耗会出现二次释磷.磷的二次释放将提高出水磷浓度,从而影响系统的除磷效果.本研究设置较长的缺氧段(3h),考察不同进水氨氮浓度下二次释磷和微生物储能物质
