厨余发酵液作外碳源的脱氮除磷及污泥特性研究

摘要

随着N、P污染的不断加剧，以及国家针对污水处理要求的不断提高，强化脱氮除磷工艺越来越受到学者的重视，并为此开展了大量研究工作。通过投加外碳源的方式提高脱氮除磷效率，是为弥补生活污水处理厂运行中存在的碳源不足现象，通过提高反硝化菌的碳源利用效率，强化聚磷菌释磷过程，改善脱氮除磷效果。已有研究指出，厨余发酵液中含有大量的有机酸和VFAs等快速降解的有机物，是较为理想的碳源。笔者通过对厨余发酵液产物进行进一步的分类，将其分为溶解态厨余发酵液、混合态厨余发酵液两种，通过对比研究，判断其脱氮除磷的能力及驯化污泥特性变化。
　　溶解态厨余发酵液驯化污泥的抗氮负荷能力最强，反硝化过程分为两个阶段，第一阶段主要利用较易被反硝化菌利用的VFAs等小分子物质（如乙酸、乳酸、丙酸等），后期会对大分子物质（如多糖类物质）进行降解利用。溶解态厨余发酵液驯化污泥除磷效果受SRT影响较大，TP储备空间较大，具有较好的抗磷冲击负荷能力且具备反硝化聚磷现象。
　　溶解态厨余发酵液驯化污泥的适应能力较强，而发酵液被利用能力也较强；驯化污泥具有粒径小、微生物种类丰富的特点，具备较高的污泥活性，低负荷条件下易出现丝状菌膨胀的现象，高负荷时随SRT的减小，SVI也逐步好转。驯化污泥在低负荷时保持最高的脱水性能，污泥生长量最高，始终维持在0.4gMLVSS/gCOD左右。
　　混合态厨余发酵液可以有效促进脱氮过程，在C/N=10时可以有效保障出水TN的稳定，反应器在周期内具备反硝化及SND双重脱氮途径，首先利用易降解的溶解性COD进行NO3--N向NO2--N的转化，后协同难降解及颗粒态发酵液的不断降解，进行NO2--N的进一步脱氮过程。
　　相较于37℃混合液，聚磷菌更易利用55℃条件下的混合态厨余发酵液实现除磷作用，这与其存在的丙酸、丁酸等易被聚磷菌利用的VFAs有关，且存在反硝化聚磷现象。合理的溶解态、颗粒态比例，有利于实现发酵液“以废治废”的功效。

目录

声明

1绪论

1.1生物脱氮除磷机理及影响因素

1.2生物脱氮除磷碳源的研究进展

1.3研究内容及路线图

2材料和方法

2.1 SBR装置

2.2厨余发酵液的制备及其组分

2.3批式实验

2.4污泥特性及水质分析方法

3溶解态厨余发酵液作外碳源的脱氮除磷特性

3.1氮的去除特性

3.2磷的去除特性

3.3沿程实验分析

3.4 本章小结

4溶解态厨余发酵液作外碳源的污泥特性

4.1污泥适应性分析

4.2污泥特性分析

4.3本章小结

5混合态厨余发酵液作外碳源的脱氮除磷特性

5.1氮的去除特性

5.2磷的去除特性

5.3 脱氮除磷机理

5.4本章小结

6总结

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士期间发表的论文