1、氮磷缺乏對活性污泥系統影響的研究進展 氮磷缺乏對活性污泥系統影響的研究進展 摘要 氮磷缺乏現象在活性污泥處理系統運行過程中普遍存在，會影響到系統的處理效率。介紹了氮磷缺乏對活性污泥系統影響的研究現狀，并展望了其研究和開展的方向。 關鍵詞 氮缺乏；磷缺乏；活性污泥；影響 中圖分類號 X703.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-573907-0228-01 活性污泥法作為一種二級污水處理方法，與其他廢水處理方法相比，具有處理范圍廣、工藝簡單、抗干擾能力強、運行本錢低、處理效率高等特點1-2，活性污泥法在生活污水、工業廢水處理領域有著顯著的優勢，是目前應用最為廣泛的一種污水處理技術。 1 國內

2、研究現狀 彭永臻等【3】采用SBR工藝，采用了2種缺乏營養元素的工業廢水為研究對象，探討了氮、磷對活性污泥沉降性的影響，研究發現，無論是在進水中只缺乏一種營養物質的情況下，還是在同時缺乏氮、磷這2種營養物質的情況下，活性污泥均會由于發生非絲狀菌膨脹而導致沉降性能的惡化。韓 云等【4】對色拉油加工廢水系統進行了研究，考察了投加氮源對系統處理效果和污泥膨脹的恢復影響，試驗結果說明，投加氮源可以提高反響器的處理效果，當進水COD/N在1之間時，反響器的出油率可以到達90%以上；投加氮源有助于活性污泥沉降性能的提高，進水COD/N在1時，活性污泥的沉降性能要顯著好于不外加氮源的情況，保證進水COD/N

3、在201的狀態下穩定運行一段時間，活性污泥系統的SVI可以穩定在100200 mL/g之間，油的去除率高達95%，COD的去除率在90%以上。陳 瀅等【5】以啤酒廢水為研究對象，探討了進水中營養物質所處的不同缺乏狀態對活性污泥沉降性的影響，也探討了不同營養物質缺乏狀態下污泥絮體形態和優勢菌的變化情況。試驗發現，在單獨氮缺乏的狀態下，系統容易發生絲狀菌膨脹，而在單獨磷缺乏的狀態下，系統易于發生非絲狀菌膨脹。由氮、磷缺乏所導致的活性污泥沉降性能惡化的現象，可以通過補充氮、磷的方式使膨脹得到抑制，而試驗也說明有機負荷的上升利于活性污泥沉降性的提高。 丁 峰等【6】發現，在保證進水中氮足量的狀態下，當

4、BOD5/P大于100.0000.762時，會誘發絲狀菌膨脹的產生，而繼續降低進水中磷的含量時，污泥的沉降性并沒有繼續的惡化。保證進水中磷足量的狀態下，直到BOD5/N大于100.002.69時，才會引發活性污泥膨脹，并且活性污泥的沉降性會隨著此比例的增大而迅速的惡化，當比例到達100.0000.043時系統的SVI值高達260.7 mL/g。在氮、磷同時缺乏的狀態下，當進水中BOD5/P大于100.000.60、BOD5/N大于100.002.69時，活性污泥系統開始發生膨脹，此時再增加氮、磷的缺乏程度，并沒有使活性污泥的沉降性發生進一步的惡化。王建芳等【7】發現在養泥階段系統中發生了非絲狀

5、菌膨脹，通過研究膨脹后的污泥性狀及有機物的降解速率，得出以下結論，活性污泥膨脹是由系統中較高的BOD5/P和較低的DO濃度所共同決定的，在這2種因素的作用下，活性污泥的胞外聚合物多糖含量增加，造成了污泥的親水性增強，含水率增加，最終導致了污泥沉降性能的惡化，通過降低BOD5/P，同時增加曝氣量的方式，可以改善污泥的沉降性能。同時試驗也研究了污泥膨脹的其他控制方法，向系統中投加多孔填料可以改善污泥的沉降性能，而投加強氧化劑并不能是污泥膨脹得到控制。 2 國外研究現狀 Blackbeard et al報道，南非大約每33個水廠中就有27個水廠因為氮、磷缺乏而發生活性污泥膨脹現象，而這種現象在北美也

6、發生過【8】。Switzenbaum et al報道，美國某個州的80多個以活性污泥法為處理工藝的污水處理廠中，其中有34%的污水處理廠由于營養物質的缺乏造成過活性污泥膨脹【9】。 Williams和Richard采用02lN型細菌為研究對象，試驗結果說明此種絲狀菌在營養物質濃度偏低的條件下，仍然具有一定的儲存有機物的能力，相較于絮狀菌，絲狀菌就更容易形成優占種屬10。Akker et al通過研究說明，采用前置反硝化工藝的城市污水處理廠，假設在前段投加過量的碳源，容易造成曝氣池中的氮含量缺乏，從而導致污泥膨脹的發生11。Jobbagy et al以葡萄酒、乙酸等為人工配水，發現在進水氮、磷缺

7、乏的狀態下，活性污泥系統容易發生污泥膨脹12。Jenkins et al在研究中發現，大多數的污泥膨脹都能依靠加氯得以控制，但是由于營養物質缺乏所引起的污泥膨脹卻是個例外13。 國外有報道稱，在工業廢水中出現氮缺乏的現象，要向污水中投加氮源，氮源的原那么可以偏向尿素等工業產品，以保證其經濟性，也有報道稱在缺氮的狀態下，可以采取消化液回流的方式來補充氮源，在保證曝氣池負荷未超標的原那么下，已經得到了成功的應用。但是要嚴格的控制回流量，以保證出水能達標排放，防止給環境帶來污染14。國外某工業廢水處理廠為了控制污泥膨脹而采用了前置選擇器的方式。選擇器的體積為2 m3，接觸時間為1020 min，有機

8、負荷率為0.85 kg/，在選擇器內實現了60%以上的COD去除率，而整個工藝實現了高達95%以上的COD去除率。在運行中也發現，在營養物質缺乏的狀態下，選擇器并不能起到抑制污泥膨脹的作用，但是只需保證選擇器與反響器的體積比在1/40的時候，所發生的活性污泥膨脹就能在幾天內得到抑制15。 3 參考文獻 【1】 王寶貞.水污染控制工程M.北京：高等教育出版社，1990：12-15. 【2】 馬皆文，楊文讕，蔣家超，等.營養物缺乏引起的絲狀污泥膨脹研究J.工業平安與環保，2005，31：4-6. 【3】 彭永臻，高春娣，王淑瑩.運轉條件及營養物質對污泥沉降性能的影響J.環境科學學報，2001，21

9、：137-142. 【4】 韓云，楊清香，楊敏，等.酵母菌處理系統中氮缺乏引起的污泥膨脹控制J.環境科學，2003，24：68-72. 【5】 陳瀅，彭永臻，劉敏，等.營養物質對污泥沉降性能的影響及污泥膨脹的控制J.環境科學，2004，24：54-58. 【6】 丁峰，彭永臻，徐學清，等.石油化工廢水缺少氮、磷營養物質對污泥膨脹的影響J.工業水處理，2000，20：11-14. 【7】 王建芳，趙慶良，林佶侃，等.低溶解氧和磷缺乏引發的非絲狀菌污泥膨脹及控制J.環境科學，2007，28：545-550. 【8】 BLACKBEARD J R，EKAMA G A，MARAIS G R. A su

10、rvey of filamentous bulking and foaming in activated-sludge plants in South AfricaJ. Water Pollution Control，1986，85：90-100. 【9】 SWITZENBAUM M S，PLANTE T R，WOODWORTH B K. Filamentous Bulking in Massachusetts： Extent of the Problem and Case StudiesJ. Water Science and Technology，1992，25：265-271. 10 W

11、ILLIAMS T M，UNZ R Fhe nutrition of Thiothrix，type 021N，Beggiatoa and Leucothrix strainsJ.Water Science，1989，23：15-22. 11 VAN DEN AKKER B，BEARD H，KAEDING U，et al. Exploring the relationship between viscous bulking and ammonia-oxidiser abundance in activated sludge： A comparison of conventional and IF

12、AS systemsJ. Water Res，2021，44：2919-2929. 12 JOBBAGY A，LITERATHY B，TARDY G. Implementation of glycogen accumulating bacteria in treating nutrient-deficient wastewaterJ. Water Sci Technol，2002，46：185. 13 JENKINS S H. Preventative and remedial measuresJ. Water Science，1983，17：600. 14 JENKINS D. Towards a com