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浅析混合液回流比对改良型氧化沟工艺反硝化除磷的影响论文

浅析混合液回流比对改良型氧化沟工艺反硝化除磷的影响论文引言污水生物处理中，活性污泥法由于存在硝化菌和聚磷菌的不同泥龄和碳源之争，同时回流污泥中携带的硝酸盐抑制厌氧条件下磷的释放，使得脱氮除磷效率不高。反硝化除磷理论的提出，为有效解决传统脱氮除磷工艺中存在的矛盾问题提供了新思路，通过“一碳两用”方式同时实现反硝化脱氮和吸磷作用，提高脱氮除磷效率，是目前污水生化处理研究的热点。反硝化除磷工艺不但能更有效地利用碳源，还能在较长泥龄下同时达到高效脱氮除磷的效果，这是由于长的泥龄有利于泥龄长的硝化菌有效生长，而反硝化除磷菌比起普通的聚磷菌生长速率慢，较长的泥龄可有效实现反硝化除磷菌的聚集，通过反硝化除磷工艺可有效解决泥龄矛盾，从而提高脱氮除磷效率。反硝化除磷工艺在缺氧区以硝酸盐作为最终电子受体同时实现脱氮和除磷，而混合液回流比直接决定了缺氧区的硝酸盐量，从而影响反硝化除磷菌的缺氧吸磷能力。目前江西省城市污水处理厂的主要工艺是前置厌氧区的改良型氧化沟工艺，出水达GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。对省内污水处理厂调发现氮磷出水稳定达标率低，因此研究通过调节混合液回流比提高改良型氧化沟脱氮除磷能力的可行性，使出水氮磷达到一级A标准。1试验部分1.1试验装置试验装置采用PVC材料制成，设计处理水量480L/d，以实际污水处理厂为设计基础，设计氧化沟按功能分为厌氧区(31.7L，HRT=1.57h)、缺氧区(60.1L，HRT=2.98h)和好氧区(160.1L，HRT=7.94h)，好氧区设2个转刷曝气装置。二沉池停留时间为4h，容积为80L，进水的`储槽容积为1000L。曝气转刷变频调节，进水水量通过蠕动泵进行控制，回流污泥和混合液回流采用双设定时间控制器。1.2试验水质和试验方案试验用水采用井冈山大学某生活小区的生活污水，根据试验要求加入自来水、碳源、氮源和磷源来实现进水负荷的调节，同时投加NaHCO3来调整进水pH值为6.8～7.5，其水质情况mg/L(pH除外)指标ρ(COD)ρ(NH+4-N)ρ(TN)ρ(TP)pH范围130～36010～3010～352～56.8～7.5均值240202537.2接种污泥取自江西省吉水县污水处理厂污泥浓缩池，采用接种的启动方法。启动成功后，以生活污水进行连续培养。进水流量为480L/d，SRT为25d，反应器中MLSS为2800～4000mg/L，采用转刷曝气，DO控制在1.5～3.0mg/L，运行过程中通过监测pH、DO及水质变化来调整运行实际状况。通过3个月的连续运行驯化，系统达到稳定，并获得良好的反硝化除磷性能。在上述工况条件下，以实际污水处理厂参数为参考，试验确定污泥回流比为100%，分别考察混合液回流比为100%、200%和300%时氧化沟工艺反硝化除磷的性能。1.3分析方法试验中常规指标分析均按国家标准方法测定，DO采用溶解氧仪测定，pH值采用酸度计测定。2结果与讨论在试验过程中，根据氧化沟工艺的特点进行取样分析，设计取样点位置分别为:进水口(标记为1点)，反应池内取水样3个点(厌氧区标记为2点，缺氧区标记为3点，好氧区标记为4点)，出水口(标记为5点)。为了考察氧化沟工艺的反硝化除磷性能，对各取样点的水质进行指标测定，并对各取样点水中氮磷污染物的沿程降解效果作出分析。2.1混合液回流比对COD去除的影响不同混合液回流比下COD去除效果，进水ρ(COD)为164～314mg/L，平均为259mg/L，出水ρ(COD)均在50mg/L以下，达到GB18918—2002一级A排放标准。在混合液回流比为100%、200%和300%时，相对应的COD平均去除率分别为84.6%、84.7%和83.8%，COD去除率较高，且出水COD波动较小，说明混合液回流比对COD去除影响较小。在不同混合液回流比条件下，COD主要在厌氧区被去除，说明厌氧区聚磷菌释磷中消耗碳源可去除大部分COD，也可能有一部分COD被污泥絮体吸附去除。2.2混合液回流比对除磷的影响不同混合液回流比条件下TP去除效果，在混合液回流比分别为100%、200%和300%时，相对应的TP平均去除率分别为91.7%、93.9%和88.9%，且出水TP均在0.5mg/L以下，达到一级A排放标准，说明氧化沟工艺对较低浓度的TP去除效果较好。虽然TP最终去除效果都接近，但不同混合液回流比下，TP去除途径有差别。在厌氧区，聚磷菌吸收碳源合成PHAs同时释放出磷，然后分别在缺氧区和好氧区进行磷的吸收从而达到除磷的目的。由图5可以看出:随着混合液回流比的增大，微生物在厌氧区释磷量减少，这可能是因为混合液回流比增大，使得更多的污泥在缺氧区和好氧区间循环流动，没有完