单一好氧环境强生物除磷影响因素研究.pdf

Study on Factors Controlling Single Aerobic Enhanced Biological Phosphorus Removal System A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Zhang CunZhen Supervisor：Associate Prof.Zhang XiaoLing Chang’an University, Xi’an, China i 摘 要 磷是引起水体富营养化的重要因素之一，减少磷排放能有效控制水体富营养化，因 此除磷新理论、新工艺成为了污水处理领域的研究热点。 本试验采用 SBR 反应器，以人工合成废水为进水，SBR 周期操作方式为瞬时进水、 曝气、静置沉淀、排水排泥、静置，主要研究了单一好氧环境条件下强化生物除磷系统 的诱导，污泥龄、好氧时间及静置期等因素对单一好氧环境生物除磷效果及内聚物变化 的影响；最后讨论了单一好氧环境强化生物除磷的机理，主要结论如下： （1）SBR 首先以厌氧/好氧方式运行，富集培养聚磷菌，经过 26d 的污泥培养，SBR 取得良好的除磷效果，除磷率在 95% 以上，并且污泥密实，沉淀性能良好。研究污泥 龄分别为 10d、15d 及 25d 条件下 SBR 运行周期内 pH 值、COD 浓度、磷酸盐浓度及 DO 浓度的变化。pH 值及 DO 的数据变化表明25d 泥龄的条件下，SBR 反应器内发生 了硝化过程，但磷酸盐的变化表明25d 时，释磷最充分，吸磷最彻底，除磷效果最佳。 （2 ）SBR 周期运行方式由厌氧/好氧模式转变为单一好氧环境时，污泥除磷能力经 历了先降低后升高的过程，表明 PAOs 对新的环境有一个适应的过程，但单一好氧环境 生物除磷能力不及厌氧/好氧条件下的除磷能力。并且单一好氧环境生物除磷能力不能 长期稳定保持，随着时间的延长，除磷效率有下降的趋势。 （3 ）采用正交试验研究了好氧时间及静置时间对单一好氧强化生物除磷系统的影 响，研究表明，当好氧时间大于 3h 时，单一好氧强化生物除磷系统中磷的去除率主要 取决于静置期长短，静置时间越长，除磷效果越好。当好氧时间少于 3h 时，不论静置 期长短，单一好氧强化生物除磷系统都无法取得较好的除磷效果。最佳运行条件为好氧 3.5h，静置 2h 。 （4 ）试验研究结果表明，单一好氧环境根据碳源（乙酸盐）的消耗情况可以分成 两个时期，即乙酸盐存在时的饱食期及乙酸盐消耗殆尽的饥饿期。在饱食期，伴随着乙 酸盐的消耗，细菌体内发生着 PHB 储存；在饥饿期发生着 PHB 的降解、磷的吸收及细 菌体内聚磷的合成等过程；并且饥饿期吸收的磷大于饱食期释放的磷，即出现了磷的超 量吸收现象。单一好氧环境下的饱食及饥饿期细菌内聚物的转化规律与传统 EBPR 工艺 厌氧段及好氧段相似。 关键词： SBR、单一好氧、PHB 、聚磷 ii Abstract One of major factors cause eutrophication is phosphorus, reduce phosphorus emissions can control the eutrophication of water body effectively, therefore, new technology and new theory has become a hotspot in the field of sewage treatment. This experiment adopts SBR reactor, with synthetic wastewater as feed water, the cycle of SBR operation mode for instantaneous water, aeration, precipitation, drainage mud, let stand idle