生物膜法亚硝化反硝化除磷试验研究

摘要

与其他生物除磷工艺相比，以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷工艺不仅具有普通反硝化除磷工艺的诸多优点，如污泥沉降性能好、除磷效果好、污泥肥效高、易脱水，且能耗低、碳源消耗少、产泥量少等。 本实验首先以不含有机碳源的理想原水为处理对象利用序批式生物膜反应器经过近一个月的培养，完成了对亚硝酸细菌的驯化，驯化结束后氨氮的去除率达到了98%，亚硝酸盐积累率达到了95.29%。同时又以模拟污水为处理对象首先在厌氧/好氧交替运行的条件下在SBR反应器内完成了对聚磷菌的培养，然后在其他条件不变的情况下改变运行方式为厌氧/缺氧完成了对反硝化聚磷菌的驯化，驯化结束后系统对磷酸盐的去除率达到了83.33%。 在完成两种细菌的培养后，关于这两种细菌的一些特性本实验也做了一定的研究。实验得出：温度并不是实现自养型短程硝化的一个特别敏感的因素，在温度控制为20～35℃的范围时均有实现短程硝化的现象，但是温度控制在30℃时短程硝化的效果最佳。DO是实现短程硝化的关键因素。当控制温度为30℃、PH为7.8时、DO为1.5mg/L最有利于实现短程硝化，氨氮的去除率和亚硝态氮积累率分别为95.90%和95.38%。自养型短程硝化系统具有一定的抵抗有机负荷冲击的能力，在进水中投加有机碳源不超过75mg/L时，不会对自养型短程硝化系统造成影响，且COD的去除率约为50%。聚磷菌属于中温菌，过高或者是过低的温度都会影响到聚磷菌的活性， 实验结果表明在温度控制在20℃时聚磷菌的活性最高。在改变NO3-/NO2-浓度配比时发现，当电子受体全部为NO3-时磷酸盐的去除率达到了最大值92.95%，NO3-/NO2-在一定范围之内不会对微生物产生抑制作用，相反地可以达到相当可观的除磷效果，但是如果超出了微生物的承受能力将导致系统瘫痪；在综合考虑磷酸盐去除率和吸磷速率两个参数的条件下，NO3-/NO2-=3/2时是对缺氧反硝化除磷的一个最佳的比值，在此条件下磷酸盐去除率达到了90.12%，最大吸磷速率为16.23 mg/(L?h)，平均吸磷速率为10.01mg/(L?h)。在NO3-和NO2-两种电子受体并存的条件下DPB优先利用NO3-，存在一类或一种DPB先将NO3-转化为NO2-再进行缺氧吸磷，在NO2-浓度未超过40mg/L时，NO3-和NO2-的反硝化速率都随浓度的增高而变大。在系统以NOx为电子受体且硝酸盐电子受体占主导地位的条件下，系统内磷酸盐的去除量与NOx的消耗量平均比为1：1.38。 最后完成了对生物膜法反硝化除磷工艺连续流的启动，在以模拟污水为处理对象经过了两个多月的调试，系统对COD、TN和TP的去除率分别为87.53%，73.84%和70%。 本次试验对C/N对系统的影响做了试探性的研究，结果表明系统运行的最佳C/N为4～5之间，过高或过低的C/N都不利于系统的运行影响水质的处理效果。双污泥系统中厌氧段NOx的含量不超过6mg/L时，不会对TP的去除效果产生明显的影响。连续流运行中氧化态氮电子受体的浓度比对反硝化聚磷菌的影响取决于反硝化聚磷菌中以亚硝态氮为电子受体和以硝态氮为电子受体的反硝化聚磷菌的搭配情况而定。缺氧池COD浓度的大小关系着系统对TP去除效果的好坏，在COD浓度不超过30mg/L时缺氧池对TP的处理效果最佳。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 试验装置及检测方法

第三章 亚硝酸细菌的驯化及亚硝酸细菌影响因素研究

第四章 反硝化聚磷菌的驯化及其影响因素的研究

第五章 双污泥系统的启动及其影响因素的研究

第六章 结论与建议

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢