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单级好氧除磷工艺与厌氧好氧除磷工艺的对比研究

2021-08-13 02:31:02| 来源:| 编辑:| 点击:0次

单级好氧除磷工艺与厌氧/好氧除磷工艺的对比研究

摘要:以A/O工艺和单级好氧除磷工艺为研究对象,利用生活污水中存在最广泛的乙酸钠作为单一碳源,对比研究了2组SBR(A/O工艺,SBR1;单级好氧除磷工艺,SBR2)的除磷效果.连续进行3个月的研究表明,2组SBR在稳定除磷阶段的除磷率和单位污泥的除磷水平分别为91.72%和3.23mg·g-1(SBR1)与71.70%和2.91mg·g-1(SBR2)。进一步研究还发现:在SBR1中PHA合成的同时伴随着糖原质的消耗,而在SBR2中PHA合成的同时伴随糖原质的积累,这意味着单级好氧除磷工艺中PHA的合成无需糖原质的参与;在静置阶段,2组SBR都表现出了很明显的释磷现象,但SBR2具有更高的释磷水平(释磷量分别为2.6mg·L-1和13.28mg·L-1)。SBR1和SBR2体现出不同的除磷能力的原因很有可能是2组SBR的微生物在代谢过程中储能物质在消耗和存贮的循环过程中存在差异。

关键词:单级好氧除磷工艺,A/O工艺,模拟城市生活污水,SBR,糖原质,聚磷酸盐

水体中营养物质(主要为氮磷,特别是磷)浓度值超出自然水体背景值可能会引起水体中藻类(主要为蓝藻)和光合细菌的大量快速繁殖,并最终导致水体富营养化,强化生物除磷(EBPR)因具有很少采用甚至不采用化学药剂的特点且被认为是目前最为经济有效和环境可持续性的除磷方法,而被广泛运用于生活污水除磷。众所周知,传统EBPR(即厌氧/好氧工艺,A/O)的基本原理是通过厌氧释磷与好氧摄磷的交替组合的途径选择性富集一类具有“超量吸磷”并转化为细胞体内聚磷酸盐的微生物(聚磷菌,PAOs),并最终通过排放剩余污泥方式实现生物除磷。A/O工艺在实际应用中早已获得了较好的除磷效果,文献对荷兰的12座典型生物处理污水处理厂的长期运行进行分析得出:在稳定运行期间,所有污水处理厂总磷的去除效率均大于85%,而且出水磷酸盐浓度,以加权平均形式表达也均达到了地方标准;然而,其中有4座污水厂大约有1a的时间以动态的平均形式表达的出水磷酸盐浓度未达到标准,甚至另有2座污水厂分别有2a和1a的时间出水不能达标。传统EBPR的PAOs会受到一些环境因素(如硝酸盐、pH和碳源种类等)的干扰而影响除磷效果。这些表明传统EBPR的稳定性和可靠性尚存在问题。

单级好氧除磷作为一种新型的EBPR工艺,其具有被运用于污水处理厂而成为一种简单而有效的除磷工艺的潜在价值。然而,单级好氧除磷工艺与传统A/O工艺相比是否具有某些更好的潜在优势尚不明确。因而,本研究以生活污水中存在最多最广泛的乙酸盐作为单一碳源,深入对比单级好氧生物除磷与A/O工艺在相同条件下的除磷特性,以期为日后工程应用提供必要的参考。

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