温度对强化生物除磷（EBPR）系统处理性能及种群关系的影响

发布时间：2017-12-02 17:15

  本文关键词：温度对强化生物除磷（EBPR）系统处理性能及种群关系的影响

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【摘要】：磷是水体中藻类和其他光合微生物生长的重要元素,磷含量过多会导致水体富营养化。从水中去除磷的方法很多,而生物除磷是目前认为最为经济有效的方法,在实际工程中得到广泛应用。生物除磷主要通过聚磷菌过量摄磷来实现水中磷的去除,然而受环境和操作条件的约束,生物除磷系统经常面临运行稳定性差、甚至运行失败的问题,导致这一结果的主要原因是无除磷能力的聚糖菌与聚磷菌对有限基质的竞争。在影响聚糖菌增殖的众多因素中,温度一直受到广泛关注并存在许多争议。本研究针对这一情况进行研究,探讨不同温度条件下聚磷菌和聚糖菌的竞争关系,以期为城市污水处理厂运行的稳定性提供理论依据。本研究采用A/O工艺运行的SBR反应器,以人工配制的模拟废水(乙酸钠)为进水,进行强化生物除磷试验。对不同温度下反应器性能(去除率、释磷和吸磷速率以及基质利用速率)进行测定,同时采用FISH方法对活性污泥中主要功能微生物(聚磷菌和聚糖菌)的相对数量及分布状态进行了分析,得出了以下结论:(1)当反应器温度为20℃时,反应器的除磷效率达到99%以上,污泥的释磷速率和吸磷速率分别为57.5和43.9mgP/gVSS/h,乙酸吸收速率为112.8mgHAc/gVSS,吸收单位乙酸的释磷量为0.50P-mol/C-mol。污泥中PAOs占总细菌的比例高达92±3%,而GAOs仅占总细菌的比例仅为3%左右。随着温度的升高,污泥的乙酸吸收速率逐渐升高,而释磷速率和吸磷速率则逐渐降低,导致吸收单位乙酸的释磷量降低,进水中的乙酸被GAOs利用的比例逐渐增大;活性污泥中PAOs的比例呈下降趋势,而GAOs的比例显著增加,除磷效率下降。随着温度的逐渐提高,GAOs在竞争中逐渐取得优势地位。(2)当反应器温度升高到30℃时,除磷系统恶化,此时污泥的释磷速率和吸磷速率分别为28.3、18.9mgP/gVSS/h,乙酸吸收速率为186.7mgHAc/gVSS,吸收单位乙酸的释磷量仅为0.17P-mol/C-mol,磷去除率仅为5%,此时,PAOs占总细菌的比例仅为8%左右,而GAOs的比例高达82±3%。这一结论符合“温度越高越有利于GAOs生长”的传统理论。(3)当反应器温度长期处于30℃时,污泥的除磷能力逐渐恢复,PAOs占总细菌的份额也逐渐升高,而GAOs的份额则逐渐减小,除磷效率恢复至与20℃相当,去除率可达99%以上,但其释磷和吸磷速率却为20℃时的2~3倍,分别为147.1和83.7mgP/gVSS/h,乙酸吸收速率为276.1mgHAc/gVSS/h,吸收单位乙酸的释磷量为0.52P-mol/C-mol,与20℃时相当。此时PAOs占总细菌的比例高达86±3%,而GAOs的比例仅占4%左右。(4)为了证明高温条件下除磷系统良好运行的现象并非由于高pH的影响,将好氧段pH维持在7.6,反应器仍能够正常运行,磷去除率仍为99%以上,污泥释磷、吸磷速率及乙酸吸收速率变化较小,活性污泥中PAOs和GAOs所占的比例几乎保持不变;因此,本研究所出现的高温条件下除磷系统良好运行的现象并非由于高pH的影响。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X172
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本文编号：1245651