反硝化除磷过程中影响因素的探讨

介绍了反硝化除磷的机理和影响因素;讨论和分析了污泥龄、NO3-、NO2-、溶解氧和氧化还原电位、碳源、温度、MLSS、pH等对反硝化除磷效果的影响,指出反硝化除磷工艺是适合可持续发展的绿色工艺。     

反硝化除磷技术综述

综述当前反硝化聚磷菌的生物学机理及其工艺运行的主要影响因素,重点分析单污泥反硝化除磷工艺(BCFS)和双污泥反硝化除磷工艺(DEPHAONOX和A2N),总结其运行特点,并从生物学、在线检测技术开发和工艺改造3个角度,对反硝化除磷技术未来研究重点方向作出展望。     

连续流双污泥系统反硝化除磷脱氮特性

以生活污水为处理对象 ,对基于缺氧吸磷理论开发出的连续流厌氧 /缺氧 -硝化 (A2 N)双污泥新工艺反硝化除磷脱氮的性能进行了考察 .试验结果表明 :A2 N双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自最佳的环境中生长 ,利于系统脱氮除磷的稳定和高效 ,可控制性也得到了提高 .研究发现 ,当进水 ρ(C) / ρ(N)为 3.97时 ,ρ(总氧 ,TN) / ρ(总磷 ,TP)和化学耗氧量 (COD)去除率分别为 80 .99% ,92 .87%和 91% ;而当提高进水 ρ(C) / ρ(N)至 6 .4 9时 ,可进一步提高脱氮除磷效果 ,ρ(TN) ,ρ(TP)和COD去除率分别达到 92 .7% ,97.95 %和 95 % .可见 ,该工艺较适合进水COD/ ρ(TN) 偏低的城市污水脱氮除磷处理 .     

反硝化聚磷菌的SBR反应器中微生物种群与浓度变化

依据DPB原理,以SBR反应器富集反硝化聚磷菌,进行各阶段的泥水混合液中微生物浓度与种群变化的研究.研究结果表明:聚磷菌＼反硝化聚磷菌的浓度分别增加为原来的94和75倍.第2段运行后,常规聚磷菌和部分放线菌被淘汰,污泥沉降比(SV)的变化为反应器细菌变化提供了指示作用.好氧段中硝化菌、亚硝化菌浓度明显比厌氧段的高.好氧段中亚硝化菌下降为原来的0.63倍,但硝化菌的浓度增加为最初的19.3倍.反硝化菌、聚磷菌的浓度比反硝化聚磷菌多.反硝化菌的浓度先上升后下降,第2段淘汰了常规的反硝化菌.反应器中有一定量的发酵菌和产乙酸菌,但无产甲烷菌.富集后聚磷菌的种类减少且集中,反硝化聚磷菌以假单胞菌属、棒状杆菌属为主,肠杆菌科和葡萄球菌属次之.     

pH值对反硝化除磷的影响

概述了SBR工艺中的反硝化除磷现象,讨论了SBR反硝化除磷工艺中pH值、碳源、聚磷菌与非聚磷菌竞争、污泥龄等影响因素。采用厌氧、缺氧SBR反应器研究了厌氧段和缺氧段pH值变化对以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程的影响。结果表明,当厌氧段pH=8.0、缺氧段pH=7.0±0.1时,脱氮除磷效果最好。     

缺氧段碳源浓度对反硝化聚磷的影响

为了提高反硝化除磷工艺的脱氮除磷效率,以反硝化除磷污泥为研究对象,采用静态试验进行对比研究,考察碳源浓度对缺氧反硝化聚磷的影响.结果表明:当缺氧段初始碳源浓度为10.0 mg/L时,亚硝酸盐积累严重,反硝化聚磷受到抑制;当缺氧段初始碳源浓度由24.6 mg/L上升至176.8 mg/L时,随着碳源浓度的增加,反硝化速率...     

有机碳源浓度对反硝化除磷的影响研究

广州地区城市污水碳量严重偏低、碳氮磷比例失调,其同步脱氮除磷一直是个难题,为此以SBR法就有机碳源浓度对反硝化除磷的影响进行研究.试验表明:在进水COD为180 mg.L-1的低碳运行下,反硝化除磷系统能够长期稳定运行,除磷效率达到99.2%;随着进水COD浓度从80 mg.L-1提高到240 mg.L-1,厌氧释磷量增加,缺氧反硝化速率与吸磷速率增加;缺氧段存在的COD浓度越高,对缺氧吸磷的抑制作用越大,随着缺氧段有机物浓度的增加,反硝化速率变大,吸磷速率变小,说明缺氧段存在外碳源会优先支持反硝化作用,抑制PHB作为内碳源的使用.     

低碳源下SBR中反硝化除磷菌培养及驯化研究

采集某城市污水处理厂的A/O工艺回流活性污泥作为污泥样品,利用SBR反应器,以硝酸盐为电子受体,在低碳源下,培养和驯化反硝化除磷菌。第一阶段采用厌氧／好氧／沉淀／排水的运行方式10周期,第二阶段采用厌氧／好氧／缺氧／好氧／沉淀／排水运行方式40周期。反硝化脱氮除磷性能的测试结果表明,经培养驯化得到的反硝化除磷菌处理低碳源废水,PO_43－-P的去除率达96%,出水浓度稳定在0.4mg/L 以下;NH₄₊-N去除率达78%,出水浓度稳定在3mg/L 以下;COD的去除率达86%,出水浓度稳定在20mg/L以下;表明采用SBR反应器进行反硝化菌的培养驯化是可行的。     

反硝化聚磷菌菌剂强化SBR处理效果研究

目的 研究不同反硝化聚磷菌菌剂投加量对SBR反应器脱氮除磷及有机物去除的强化效果。方法 采用SBR反应装置,以模拟污水为基质,分别向5个SBR反应器中投加不同质量反硝化聚磷菌菌剂0 g、0.5 g、1.0 g、1.5 g和2.0 g,对反应器的脱氮除磷效果进行分析。结果 菌剂投加量1.5 g/L对SBR系统脱氮除磷的强化处理效果最好,COD、TP、NO^-₃-N的去除率分别为97.26%、96.47%和100%,出水质量浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。系统运行30 d后,除磷和脱氮效率分别提高了8.38%和13.03%。结论 相较于传统SBR法而言,投加适量的微生物菌剂能够在节约碳源、不改变反应器构造的同时,显著改善污水处理效果。     

不同电子受体影响下的反硝化除磷过程

为进一步了解反硝化除磷菌的代谢行为,以序批式反应器(SBR)在厌氧/好氧条件下培养的活性污泥为对象,进行批次试验,研究了不同电子受体对反硝化缺氧吸磷的影响.结果证实:只要有电子受体存在,不论是硝氮(NO3--N)还是亚硝氮(NO2--N),缺氧吸磷都会发生,但NO2--N的缺氧吸磷量相对较少;反应开始时的电子受体质量浓度对反应过程影响很大,试验中NO3--N质量浓度为30mg/L、NO2--N质量浓度为20mg/L时吸磷量和吸磷速率均达到最高值;低于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而增加;高于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而减少;NO2--N质量浓度达80mg/L时,没有发现对反应的抑制作用;好氧吸磷效果好于缺氧吸磷.试验还发现反应器在厌氧/缺氧条件下连续运行时,反硝化除磷菌的厌氧释磷和缺氧吸磷能力将很快丧失.     

厌氧池中pH值对生物除磷的影响

分析在A/O工艺下,从其机理和现场运行,研究pH值对生物除磷影响.研究发现,厌氧条件下,pH值在6.0到7.5时,随着pH值增加,液相中磷质量浓度也增加.pH值为7.5时,磷质量浓度达到最高.随后pH增加,磷质量浓度随着下降.如果一部分污泥回流到初沉池进行水解酸化,厌氧池pH值降低有助于磷的有效释放.     

碳源对反硝化除磷的影响

文章研究碳源对反硝化除磷的影响。试验结果表明:反硝化除磷菌最大放磷量与碳源有关,当ρCOD>800 mg/L时,最大放磷量达到50 mg/L,而ρCOD<200 mg/L时,反硝化除磷菌的最大放磷量还不到5 mg/L;反硝化除磷菌最大放磷量所需时间也与碳源有关,随着COD质量浓度的降低,放磷所需时间也在减少,当COD的质量浓度从440~110 mg/L时,所需时间则从120~10 min。     

高磷负荷对生物除磷系统的影响

采用10 L容积的序批式反应器,考察高磷负荷对生物除磷系统的影响。将进水磷负荷由10 g.m-3.d-1提高至40g.m-3.d-1后,系统的除磷能力得以提高:净除磷量由2.06m g.-g 1提高至2.25m g.-g 1(厌氧加磷运行方式)和2.41m g.g-1(好氧加磷运行方式)。污泥含磷量与污泥含糖量的变化表明,高磷负荷条件有利于聚磷菌获得竞争优势。在同为40g.m-3.d-1的磷负荷条件下,好氧加磷的运行方式更优越:既可以有效地提高系统的磷负荷,也可以避免抑制释磷。     

Positive role of nitrite as electron acceptor on anoxic denitrifying phosphorus removal process

Literatures revealed that the electron acceptor-nitrite could be inhibitory or toxic in the denitrifying phosphorus removal process. Batch test experiments were used to investigate the inhibitory effect during the anoxic condition. The inoculated activated sludge was taken from a continuous double-sludge denitrifying phosphorus and nitrogen removal system. Nitrite was added at the anoxic stage. One time injection and sequencing batch injection were carried on in the denitrifying dephosphorus procedure. The results indicated that the nitrite concentration higher than 30 mg/L would inhibit the anoxic phosphate uptake severely,and the threshold inhibitory concentration was dependent on the characteristics of the activated sludge and the operating conditions; instead,lower than the inhibitory concentration would not be detrimental to anoxic phosphorus uptake,and it could act as good electron acceptor for the anoxic phosphate accumulated. Positive effects performed during the denitrifying biological dephosphorus all the time. The utility of nitrite as good electron acceptor would provide a new feasible way in the denitrifying phosphorus process.     

容积分配比对A2/O-生物接触氧化工艺反硝化除磷特性的影响

提出了一种新型的A2/O-生物接触氧化(A2/O-BCO)双污泥系统.该工艺通过在A2/O反应器中充分利用原水碳源,以BCO反应器完成硝化的NO-x-N为电子受体,实现稳定高效的反硝化除磷.考察了实际生活污水在A2/O反应器中不同容积分配比(厌氧/缺氧/好氧)对A2/O-BCO系统反硝化除磷特性的影响.结果表明:系统对有机物的去除具有较好的稳定性,且容积比的变化对COD的去除率影响不大;当容积比为2∶4∶1时,系统达到了较高的脱氮除磷效果,出水的TN和PO3-4-P浓度分别为13.41和0.28 mg/L.通过氮平衡分析发现,BCO反应器存在同步硝化反硝化现象,同时厌氧氨氧化的发生也促进了氮损失.此外,A2/O反应器的好氧区对稳定出水PO3-4-P浓度发挥着重要作用,为了防止二次释磷,中间沉淀池的NO-x-N浓度应控制在1.95~2.75 mg/L.     

低温环境下聚磷微生物的富集驯化研究

针对低温环境下生物强化除磷工艺的启动与运行,研究了厌氧/好氧和厌氧/缺氧两种模式富集驯化好氧聚磷菌和反硝化聚磷菌的效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为接种污泥,在8~11℃的低温环境下能有效完成好氧和反硝化聚磷菌的富集驯化,厌氧/好氧和厌氧/缺氧反应器分别在第40d和第80d达到稳定状态.厌氧/好氧反应器内污泥释磷和吸磷能力强于厌氧/缺氧反应器内污泥,分别为27.7 mg P/g MLVSS,35.2mg P/g MLVSS,17.4mg P/g MLVSS,23.1mg P/g MLVSS.反硝化聚磷菌可以在好氧条件下以氧为电子受体快速吸收磷,而好氧聚磷菌在缺氧环境中以硝酸盐为电子受体立即吸收磷的能力较弱,仅为6.9mgP/gMLVSS,占好氧吸磷的19.6%.厌氧/好氧和厌氧/缺氧两个反应器富集前后聚磷菌(Accumulibacter)的丰度分别由9.3%(接种污泥)增加到79.3%(好氧聚磷菌)和61.6%(反硝化聚磷菌),同样表明了在该低温环境下两个生物强化除磷工艺均实现了Accumulibacter的有效富集.     

A2/O工艺中HRT对系统脱氮除磷效率的影响

水力停留时间是制约A2/O工艺的关键因素,直接影响系统的脱氮除磷效率.本试验采用了50 L的A2/O实验装置处理人工模拟生活污水,考察了不同水力停留时间(Hydraulic Residence Time.HRT)对A2/O工艺脱氮除磷的影响,实验结果表明,在厌氧:缺氧:好氧体积比为1∶1∶2,污泥回流比为75％,混合液...