温度下降过程中活性污泥的呼吸图谱特征研究

摘要

目前我国污水处理厂污水处理的主体工艺主要采用活性污泥法。活性污泥微生物的活性直接关系到污水厂的污水处理效果，而温度在很大程度影响着微生物的活性，从而影响污水处理厂的处理效率。冬季低温条件会抑制活性污泥微生物的活性，导致微生物进入休眠状态甚至流失，从而影响污水处理厂污染物去除效果。为了研究污水处理厂在冬季低温条件下活性污泥系统的处理能力、微生物的休眠与流失状况以及微生物种群的变化规律，为冬季污水处理厂的稳定运行和运行调控提供理论基础，本研究模拟了污水厂的低温条件，对降温过程中出水水质与活性污泥的呼吸图谱进行了研究。主要研究成果如下： （1）温度降低过程中，有机物去除和脱氮除磷效果恶化的临界温度分别为8℃和10℃。活性污泥系统经过短暂的低温冲击后恢复至原温度运行，微生物的活性和污水处理能力均可以很快恢复。 （2）随着温度的逐渐降低，现场条件下自养菌呼吸速率 OURn、异养菌呼吸速率OURc和总呼吸速率OURenc均逐渐减小，说明温度降低会导致微生物的活性降低，系统的污水处理能力降低。 （3）当现场条件下微生物的呼吸速率 OUR减小而对应的标准条件下呼吸速率OUR未发生明显变化时，表明微生物进入休眠状态，此时升高温度可快速激活微生物的活性。当标准条件下微生物的呼吸速率OUR出现明显减小时，表明微生物出现了流失。 （4）随着温度的降低，现场条件下自养菌呼吸比例逐渐减小，而异养菌呼吸比例逐渐增大，表明异养菌对低温的适应能力强于自养菌。温度由20℃降至10℃的过程中，标准条件自养菌呼吸比例和异养菌呼吸比例均保持稳定，说明在此阶段活性污泥微生物的内在活性基本保持稳定，温度降低对污泥的内在生理特性影响较小。温度由10℃继续降低至8℃、5℃，标准条件下自养菌呼吸比例开始减小，而异养菌呼吸比例开始增大，说明此时低温对微生物的种群结构产生了一定影响，自养菌流失严重，也表明异养菌较自养菌对低温的适应能力更强。 （5）低温条件下向反应器中投加氯化钙可以使自养菌呼吸速率OURn和异养菌呼吸速率OURc增大，提高自养菌和异养菌的活性，可以考虑在冬季污水处理厂的实际运行中投加氯化钙以改善活性污泥系统的污水处理效果。而且，投加氯化钙可以减小SVI，增大污泥的平均粒径，改善活性污泥的沉降效果。

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