燃煤厂烟气脱硫废水处理新策略及其作用机制

发布时间：2021-07-08 11:43

　　为了探究颗粒污泥对燃煤厂烟气脱硫废水营养型污染物的去除及微生物种群结构的变化特征,建立序批式厌氧/好氧反应器,以预处理后的燃煤厂烟气脱硫废水为研究对象,分析了污泥颗粒化进程中污泥特征,营养型污染物去除及微生物群落结构的演变规律。结果表明污泥颗粒化进程中污泥沉降指数（SVI）显著下降,污泥中生物量显著升高,在120 d时,SVI下降至62 mL/g,混合液总悬浮固体（MLTSS）升高至7.1 g/L。此外颗粒污泥胞外聚合物中蛋白质（PN）显著提高,PN/多糖（PS）升高至2.71～2.74。在稳定运行期,颗粒污泥对化学需氧量（COD）、铵氮（NH⁺₄-N）及总磷（TP）去除效率分别高达89.25%～89.56%、93.4%和73.2%。微生物群落结构演变揭示污泥颗粒化进程提高Comamonadaceae及Pseudomonadaceae的相对丰度,从而提高脱氮除磷效率。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(19)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

颗粒污泥形成过程中SVI及MLTSS含量的变化

EPS含量及组成是好氧颗粒污泥的重要指标,EPS中主要是蛋白质、多糖、腐殖酸及脂类,其中蛋白质及多糖含量占比最大[10]。由图2可知,在颗粒污泥培养过程中PS的含量变化不大,基本维持在19.6～25.3 mg/g,而PN的含量却随培养时间呈现显著变化。在颗粒污泥培养初期,PN的含量为46.5 mg/g,PN/PS为2.25。PN的含量随驯化时间逐渐升高,当时间为120 d时,PN含量约为65.6 mg/g,而此时PS的含量为24.6 mg/g,PN/PS为2.71显著高于驯化初期。在120～160 d内,PN的含量同样变化不显著,这与颗粒污泥基本稳定相关,在该时期内PN/PS基本维持在2.71～2.74。研究表明PN提高了颗粒污泥的絮凝性和稳定性,而PS增加了颗粒污泥的机械强度[11]。应用颗粒污泥处理脱硫废水PN/PS逐渐升高,说明颗粒污泥稳定性逐渐加强,并且由图1可知在稳定运行后期泥水分离效果良好,生物量较大,污泥颗粒化基本完成。2.3 颗粒污泥对脱硫废水营养型污染物的去除

颗粒污泥处理脱硫废水过程中NH+4-N的出水浓度在颗粒污泥培养初期较高,随污泥驯话出水NH+4-N逐渐降低并且在120 d时下降至5.6 mg/L,对应的NH+4-N去除效率为93.4%,在随后的时间内NH+4-N的去除效率始终保持在90%以上,上述实验结果表明稳定运行期颗粒污泥对NH+4-N具有较高的去除。且稳定时期NH+4-N的去除率显著高于好氧颗粒污泥培养初期(P<0.05)。NH+4-N的生物去除可分为同化及异化作用,同化作用被颗粒污泥中微生物的代谢繁殖所利用,由图1可知污泥驯化过程中MLTSS呈现上升主要是由于生物量的增加,而生物量增加需要同化大量氮源。此外NH+4-N的去除主要依赖微生物的异化作用,NH+4-N在好氧期被氨氧化菌所氧化,并在颗粒污泥内部缺氧环境中进行反硝化脱氮,从而实现NH+4-N的高效去除[12]。TP的去除规律如图3所示,同COD及NH+4-N去除规律,TP在颗粒污泥培养前期去除效率较低,例如在1及40 d时,出水TP高达7.4 mg/L和8.6 mg/L,对应TP的去除效率分别为61.1%和54.8%。而在颗粒污泥培养至120 d后,TP的去除效率显著提高至70.5%和73.2%。TP的去除可依赖颗粒污泥的吸附及聚磷微生物(PAO)的代谢转移。由于本研究中颗粒污泥的运行模式采用传统厌氧/好氧,这也进一步加强PAO的代谢,从而提高TP的去除。

【参考文献】：
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本文编号：3271500