水力停留时间对SBR工艺处理低磷污水的影响
发布时间：2020-12-06 00:23
为了探究SBR活性污泥工艺处理低磷污水时是否具有较好的抗负荷能力,试验采用SBR反应器,保持BOD5与磷质量比为3 200∶1,考察HRT对SBR工艺去除COD、氨氮、磷的影响。结果表明,随着HRT的降低,SBR反应器出水COD、氨氮浓度逐渐升高,去除率逐渐下降,硝酸盐积累量逐渐降低;当HRT降低到16 h时,随着反应周期数的增加,SBR反应器出现了污泥膨胀现象。较低的磷浓度对COD的去除影响比较小,对氨氮的去除影响比较大;在进水磷浓度特别低的条件下,SBR活性污泥工艺不具有较强的抗冲击负荷能力;较高的曝气量能够产生沉降性良好的活性污泥。随着进水负荷的增加,活性污泥受限于较低的磷浓度,从而发生污泥膨胀现象,导致出水水质不合格。
【文章来源】：工业用水与废水. 2020年04期 第21-24+64页
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
SBR试验装置
在不同HRT条件下COD的浓度变化情况如图2所示。SBR反应器进水COD质量浓度为285～330mg/L。随着HRT由32 h降低至16 h，出水COD质量浓度逐渐升高，由14～18 mg/L升高至42～51mg/L，影响不显著，仍满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，表明此条件下SBR反应器对COD具有较强的抗冲击负荷能力。随着进水有机物总量的增加，生化反应后剩下的难降解的有机物量也逐渐增加[9]，进水磷平均质量浓度为0.056 mg/L，进水磷的缺乏影响了自养和混养反硝化能力[10]，阻碍了SBR反应器对COD的去除。田淑媛等[11]研究发现PHB的合成与COD的快速降解呈正比关系。反应器的进水中磷浓度极低，限制了PHB的合成，同时也会在一定程度上阻碍碳源的消耗。Guven等[12]研究发现随着HRT的降低，更多的COD被转移到污泥中通过厌氧污泥消化。本试验反应器缺氧段时长2 h，好氧段时长4 h，每个周期内污水实际在SBR反应器中的反应时间为7 h。在有限的厌氧时间里，进入SBR反应器中的COD并不能完全去除[13]，这也可能是造成COD去除率降低的原因之一。
延长HRT，硝化反应进行得越彻底，氨氮去除率越高[14]。李红岩等[15]认为HRT小于20 h时，污泥随水流失，缩短HRT会导致系统氨氧化细菌大量流失，但没有对硝酸细菌产生重要影响，导致反应体系的硝化性能恶化。当SBR反应器HRT降低到16 h时，出水氨氮质量浓度最低为6.7 mg/L，且随着反应周期数的增加，出水氨氮浓度越来越高，最终氨氮去除率降到51%，说明活性污泥已处于崩溃的状态。氨氮去除效果逐渐恶化的原因可能是亚硝化细菌随污泥量的降低而相应减少[16]。同时低磷浓度限制了微生物的生长繁殖，通常情况下，低磷浓度对氨氮的去除效率有明显的负面影响，甚至导致污泥膨胀[7]。本反应器在运行前期并未出现污泥膨胀现象，当HRT降低到16 h时，发生了污泥膨胀。试验结果也说明在磷浓度特别低的条件下，SBR反应器HRT在24 h时最适宜。在试验期间对硝态氮、亚硝态氮浓度进行检测，结果如图4所示。随着HRT的减小，出水硝态氮浓度逐渐减小，出水亚硝态氮浓度变化不大。对于活性污泥法，溶解氧质量浓度稍高（2.0～2.5mg/L）就会破坏亚硝态氮积累[17]。本试验溶解氧质量浓度为5 mg/L，亚硝态氮出水质量浓度小于均0.08 mg/L，亚硝态氮几乎被完全转化。由此可见，减小HRT对硝化作用影响比较大。Wang等[18]研究发现随着HRT从17 h减少到9 h，在污水中未发现明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累，这与本试验结果有相似之处。
【参考文献】：
期刊论文
[1]竖流式一体化反应器处理乡镇污水的影响因素[J]. 肖炘圻,陈鑫,周伟,龙云川,胡菁,周少奇. 水处理技术. 2019(08)
[2]连续流中亚硝化反硝化除磷同步发生的调控因子[J]. 黄紫龙,方茜,徐诗燕,刘煜,吉诗敏,黄周玥. 水处理技术. 2018(10)
[3]氮磷失衡下膨胀污泥性能及膨胀菌群落结构变化[J]. 贺雪濛,丁丽丽,张璐璐,顾卓江,任洪强. 环境科学. 2018(04)
[4]活性污泥法和生物膜法SBR工艺亚硝化启动和稳定运行性能对比[J]. 孙艺齐,卞伟,王盟,赵青,王文啸,梁东博,李军. 环境科学. 2017(12)
[5]低磷含量对污水脱氮效果的影响[J]. 肖静,赵丽红,张鑫. 水处理技术. 2015(11)
[6]水力停留时间对SBR工艺脱氮除磷效果的影响分析[J]. 张雅静,王社平,王建军,李磊,张欣蓓,庞国安. 水处理技术. 2013(04)
[7]高曝气量引发的活性污泥粘性膨胀研究[J]. 刘旭亮,彭永臻,彭赵旭,于振波,柴同志. 中国给水排水. 2011(17)
[8]低溶解氧和磷缺乏引发的非丝状菌污泥膨胀及控制[J]. 王建芳,赵庆良,林佶侃,金文标,肖本益. 环境科学. 2007(03)
[9]水力停留时间对活性污泥系统的硝化性能及其生物结构的影响[J]. 李红岩,张昱,高峰,余韬,杨敏. 环境科学. 2006(09)
[10]营养物质对污泥沉降性能的影响及污泥膨胀的控制[J]. 陈滢,彭永臻,刘敏,王淑莹,梁秀荣,高春娣. 环境科学. 2004(06)
硕士论文
[1]SBR法处理磷源缺乏模拟污水的试验研究[D]. 滕李军.沈阳建筑大学 2014
本文编号：2900359
【文章来源】：工业用水与废水. 2020年04期 第21-24+64页
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
SBR试验装置
在不同HRT条件下COD的浓度变化情况如图2所示。SBR反应器进水COD质量浓度为285～330mg/L。随着HRT由32 h降低至16 h，出水COD质量浓度逐渐升高，由14～18 mg/L升高至42～51mg/L，影响不显著，仍满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，表明此条件下SBR反应器对COD具有较强的抗冲击负荷能力。随着进水有机物总量的增加，生化反应后剩下的难降解的有机物量也逐渐增加[9]，进水磷平均质量浓度为0.056 mg/L，进水磷的缺乏影响了自养和混养反硝化能力[10]，阻碍了SBR反应器对COD的去除。田淑媛等[11]研究发现PHB的合成与COD的快速降解呈正比关系。反应器的进水中磷浓度极低，限制了PHB的合成，同时也会在一定程度上阻碍碳源的消耗。Guven等[12]研究发现随着HRT的降低，更多的COD被转移到污泥中通过厌氧污泥消化。本试验反应器缺氧段时长2 h，好氧段时长4 h，每个周期内污水实际在SBR反应器中的反应时间为7 h。在有限的厌氧时间里，进入SBR反应器中的COD并不能完全去除[13]，这也可能是造成COD去除率降低的原因之一。
延长HRT，硝化反应进行得越彻底，氨氮去除率越高[14]。李红岩等[15]认为HRT小于20 h时，污泥随水流失，缩短HRT会导致系统氨氧化细菌大量流失，但没有对硝酸细菌产生重要影响，导致反应体系的硝化性能恶化。当SBR反应器HRT降低到16 h时，出水氨氮质量浓度最低为6.7 mg/L，且随着反应周期数的增加，出水氨氮浓度越来越高，最终氨氮去除率降到51%，说明活性污泥已处于崩溃的状态。氨氮去除效果逐渐恶化的原因可能是亚硝化细菌随污泥量的降低而相应减少[16]。同时低磷浓度限制了微生物的生长繁殖，通常情况下，低磷浓度对氨氮的去除效率有明显的负面影响，甚至导致污泥膨胀[7]。本反应器在运行前期并未出现污泥膨胀现象，当HRT降低到16 h时，发生了污泥膨胀。试验结果也说明在磷浓度特别低的条件下，SBR反应器HRT在24 h时最适宜。在试验期间对硝态氮、亚硝态氮浓度进行检测，结果如图4所示。随着HRT的减小，出水硝态氮浓度逐渐减小，出水亚硝态氮浓度变化不大。对于活性污泥法，溶解氧质量浓度稍高（2.0～2.5mg/L）就会破坏亚硝态氮积累[17]。本试验溶解氧质量浓度为5 mg/L，亚硝态氮出水质量浓度小于均0.08 mg/L，亚硝态氮几乎被完全转化。由此可见，减小HRT对硝化作用影响比较大。Wang等[18]研究发现随着HRT从17 h减少到9 h，在污水中未发现明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累，这与本试验结果有相似之处。
【参考文献】：
期刊论文
[1]竖流式一体化反应器处理乡镇污水的影响因素[J]. 肖炘圻,陈鑫,周伟,龙云川,胡菁,周少奇. 水处理技术. 2019(08)
[2]连续流中亚硝化反硝化除磷同步发生的调控因子[J]. 黄紫龙,方茜,徐诗燕,刘煜,吉诗敏,黄周玥. 水处理技术. 2018(10)
[3]氮磷失衡下膨胀污泥性能及膨胀菌群落结构变化[J]. 贺雪濛,丁丽丽,张璐璐,顾卓江,任洪强. 环境科学. 2018(04)
[4]活性污泥法和生物膜法SBR工艺亚硝化启动和稳定运行性能对比[J]. 孙艺齐,卞伟,王盟,赵青,王文啸,梁东博,李军. 环境科学. 2017(12)
[5]低磷含量对污水脱氮效果的影响[J]. 肖静,赵丽红,张鑫. 水处理技术. 2015(11)
[6]水力停留时间对SBR工艺脱氮除磷效果的影响分析[J]. 张雅静,王社平,王建军,李磊,张欣蓓,庞国安. 水处理技术. 2013(04)
[7]高曝气量引发的活性污泥粘性膨胀研究[J]. 刘旭亮,彭永臻,彭赵旭,于振波,柴同志. 中国给水排水. 2011(17)
[8]低溶解氧和磷缺乏引发的非丝状菌污泥膨胀及控制[J]. 王建芳,赵庆良,林佶侃,金文标,肖本益. 环境科学. 2007(03)
[9]水力停留时间对活性污泥系统的硝化性能及其生物结构的影响[J]. 李红岩,张昱,高峰,余韬,杨敏. 环境科学. 2006(09)
[10]营养物质对污泥沉降性能的影响及污泥膨胀的控制[J]. 陈滢,彭永臻,刘敏,王淑莹,梁秀荣,高春娣. 环境科学. 2004(06)
硕士论文
[1]SBR法处理磷源缺乏模拟污水的试验研究[D]. 滕李军.沈阳建筑大学 2014
本文编号：2900359
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