面向磷酸盐去除与富集的悬浮填料生物膜的快速培养方法及其性能
发布时间：2020-10-26 11:42
磷是一种不可再生的稀缺矿物资源。城市生活污水中磷浓度低但水量大,是磷回收利用的重要来源。建立以资源回收为目标的污水处理工艺,利用生物膜法从碳回收后的低碳低磷污水中去除并富集磷酸盐是近年来的一个重要研究课题。针对生物膜去除/富集磷酸盐的工程应用中存在的悬浮填料挂膜速度慢、短期内挂膜效果差和聚磷微生物富集需时长的问题,本论文通过小试规模的实验研究,在不同接种泥源、有机负荷、厌氧/好氧交替周期、填料混合方式等多种条件下进行悬浮填料生物膜的培养,采用统一的评价方法对比不同培养条件下所获得悬浮填料生物膜的COD和氨氮去除效果、吸磷量和释磷量、EPS含量及其组成分布、生物膜平均厚度,在此基础上探讨适合聚磷微生物在悬浮填料载体上附着生长的培养方式,考察影响悬浮填料快速挂膜的关键因素。并结合扫描电子显微镜和高通量测序技术,探讨悬浮填料聚磷生物膜在主流磷回收工艺中的磷酸盐去除与富集性能及其微生物群落的变化情况。通过实验得出了以下结论:(1)不同接种泥源、有机负荷、厌氧/好氧交替周期、填料的混合方式等条件会对悬浮填料生物膜的培养产生影响。其中,接种污泥泥源对悬浮填料生物膜培养的影响较小;适宜的厌氧/好氧交替周期能提高悬浮填料生物膜的吸释磷性能和挂膜效果;较高的有机负荷和轻微碰撞的填料混合方式能够缩短悬浮填料生物膜的挂膜时间并提高挂膜效果。(2)本研究中采用40%的悬浮填料体积填充率并使之在承托层处于轻微碰撞的状态,在厌氧4小时/好氧4小时的交替周期中,0.25kg(COD)/[kg(MLSS)·d]的有机负荷下,每隔48小时换水,排水体积比为25%时,能够有效缩短挂膜时间为20天,提高挂膜效果,生物膜厚度为440.8μm,且具有较好的吸释磷性能,磷酸盐去除率为53.2%,释磷量为7.50 g/m~3填料。此时,EPS总量为160.1 mg·g~(-1)SS,其中T-EPS含量占53.4%,有利于微生物附着在载体表面。(3)悬浮填料聚磷生物膜具有较好的适应能力,能够使磷酸盐去除与富集工艺中的好氧出水磷酸盐浓度小于0.5 mg/L,并能在厌氧段得到最高63 mg/L的磷酸盐富集溶液,且生物膜中的聚磷微生物在运行过程中能够得到进一步的富集培养。
【学位单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X799.3
【部分图文】：
图 1-1 Phostrip 工艺实际运行流程图 污水处理厂除磷现状我国有超过 80%的污水处理厂采用了活性污泥法，这些以去除 COD 和 S标的活性污泥工艺在生活污水的处理中起到了重要作用，然而这些活性污泥虽然对 COD 和 SS 具有较好的处理效果，但对氮和磷的去除率相对不高，易造成水体富营养化[18]。1 生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌“过量吸磷”的特性将磷酸盐过量储存在细胞内实。聚磷菌(PAOs, phosphorus accumulating organisms)是兼性微生物[19]，聚磷
图 1-2 聚磷菌代谢过程示意图磷工艺国污水处理厂主要通过 EBPR（强化生物除磷）、A2/O（去除生活污水中的磷酸盐。化生物除磷工艺强化生物除磷）是采用活性污泥法进行生物除磷的一种工用聚磷微生物能够“过量吸磷”的特性，在厌氧/好氧或式将过量的磷酸盐储存在聚磷微生物体内形成富磷污泥。在厌氧条件下，聚磷微生物水解多聚磷酸盐（poly-P）成碳储存物（如 PHB），同时将磷酸根释放到细胞外部；聚磷微生物消耗 PHB，同时吸收磷酸根，过量吸收的磷酸跟细胞中，因此可以通过排除富磷的剩余污泥来实现生活污
苏州科技大学硕士论文 第一章 绪论反硝化细菌以有机物为碳源进行反硝化脱氮。随后生活污水流入好氧段，随着有机物的不断减少，聚磷微生物吸收水中的溶解性磷酸盐储存在体内，氨氮通过硝化反应转化为硝态氮，最后将剩余污泥的排出系统。A2/O 工艺对生活污水具有良好的脱氮除磷效果，但 A2/O 工艺的本质是将水相中多形态的磷转移到了污泥相中，之后又以剩余污泥的形式将磷排出系统。
【参考文献】
本文编号：2856953
【学位单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X799.3
【部分图文】：
图 1-1 Phostrip 工艺实际运行流程图 污水处理厂除磷现状我国有超过 80%的污水处理厂采用了活性污泥法，这些以去除 COD 和 S标的活性污泥工艺在生活污水的处理中起到了重要作用，然而这些活性污泥虽然对 COD 和 SS 具有较好的处理效果，但对氮和磷的去除率相对不高，易造成水体富营养化[18]。1 生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌“过量吸磷”的特性将磷酸盐过量储存在细胞内实。聚磷菌(PAOs, phosphorus accumulating organisms)是兼性微生物[19]，聚磷
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【参考文献】
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本文编号：2856953
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