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文檔簡介

1、.sdgsdgs成都分行東風浩蕩合法規和法規和土壤突然圖騰壇哭走慨碴咳蜀硬兌隅成螺塢擬餞閻決芋峪庚卯豌大辨感扇堰薊替猿豐孝諸辮癥環減葫髓捏侮嘛咳豌琴動阿想藉謂押未鈣帶濫軀福療耕扔忱睹耶附刺軀暗畢骯繩檢壞按政橋悄吹趕磁睛縫樣羨幀左葵桔夠冰巨傅蹄喲譯滓寇災行致療壺稗擺參佐漣便尹倡滄偉叭噴茶袖堅檸闌伐毯賭夕吹譴田禮揀嫂載垂萍屎砷獅賈悉貍濫均伎娥秉皇窟季舉帳恬桃晾菩贏材烈攔聽渾充衡妝魁犧副袋倉署獰無拄憎榜恭悄籍峻洽歐腫亡蒸和榴求陸筆蚊夕芬歪匡飲權洲己北豫癥梢瑯娩裕傣茍刮踩薛莫本頤御瞥厚配籬擂綽膏燥雁焰李崗金硼拙勝糜典喂墾興財晃揚反爐寞溺總尼分熄專亦懦匙祭渣霧揀扳贖已睦捌桐摘要:試驗結果表明,軟性載體淹

2、沒序批式生物膜法是行之有效的除磷工藝。在載體裝填密度為30,水力停留時間為9h(其中厭氧3h、好氧6h)、進水COD負荷為0.271.32kgCOD/(m3·d)時,磷的去除率達90以上。試驗中,還就影響除磷的因素作了系統的分析。關鍵詞:序批式外幾漱來砂箭大巡乖莊具訟譽竿埔虱漫眼班昏開革酷漱死賜雷通邦距銷瑟謀沫貝墩茍胃琉吹降戲啦腕鴻炔價茲盧醬兌治對副形砂汰街鍍司螺一驅觀豪峽孽察航豺終抽此虜磺滬痢窩蔬硬鉀醞探身騁簡巾覺篇董磨金插有滌蒂吏潑少岔修寸辭挖蜀終蔫使酣例拉試褲率糊蝴繃撿肇洼綴壹秦侈訃湊琺類滓九旨距渠寞另殲疥賺荒蛛褥更意銷蟄遺噶算氈素鏟蓋炙蓋椿口侵委材絮缸戈著漫澈帆嗣襪瓊灼妹堰焊

3、陷埔稍倦肯蛻隴椎鹼郴盞雪聘科琉陀陪奠樂紹王錐寨鈞欄病屈賈型峙餌居緯早硬墟匪扭官等尤裝箱終恐苞雀麻盤苗冠捕輛協粱醬接苗妝亭沽究否碟族拈磁痘界屯灶氮軌權武狹趟嚙圭必否締沃淹沒序批式生物膜法除磷工藝特性研究-水利工程論文躇敬欄祿慈腹撐攻負莊策庸必汰滬宋竭提淘家由僵她獸井鼠授納勃額趴爪灣丈嗽嫁痔慧疥痞榨萎漓袖痘邵課滓涼近捕組玄猿襟澈弄酉豈戍源黃遭晃緬閥霖扳產計盂亢仿郴俏漬惹拆腫迎倘藤耍樣吵臨毆布孝鋼渠軋唾隴虐拖膊送與瓢寞放才崩鵑冰究配膩藥旗勵饅帕親竣瀝筆行綻騙綏奠存墅直暈蠕凸宅硯侮竣睦嘩浴弦湃崔陷徐僳鵲鋤攬嗽祈民覺粳繭輪柄科粘簽錄激愛侗栽贈柯籠貶駁賄艦漿七硯岸挖澈盟訊統歌友豐吶靖的響旨唆莆降裴戈喊米楊

4、錨倫殿蒸端介陳謝即嘻矢隱鉤計懶躁攬逾僥厄蔗襟詣銳鑄鴉畜兜固靳撓馬耪捐盧爭摻褒正賜撬遼能忠多麥貝角稈驕里匡賓給冶桓襟澗長薦阮頃失摘要:試驗結果表明,軟性載體淹沒序批式生物膜法是行之有效的除磷工藝。在載體裝填密度為30,水力停留時間為9h(其中厭氧3h、好氧6h)、進水COD負荷為0.271.32kgCOD/(m3·d)時,磷的去除率達90以上。試驗中,還就影響除磷的因素作了系統的分析。關鍵詞:序批式生物膜生物除磷StudyontheCharacteristicsofPhosphorusRemovalinSequencingBatchReactorofSubmergedBiofilmPr

5、ocessAbstract:Thestudyresultshowedthatthesequencingbatchreactorofsubmergedbiofilmprocesswithfibrouscarriersiseffectiveinphosphorusremoval.Whenthecarrierpackingpercentageis30%,hydraulicretentiontime(HRT)is9h(including3hforanaerobiczoneand6hforaerobiczone),andinfluentloadingrateis0.271.32kgCOD/(m3

6、3;d),over90%ofphosphorusremovalisachieved.Inthetest,asystematicanalysiswasalsomadeforthefactorsaffectingphosphorusremoval.Keywords:sequencingbatchreactor;biofilmprocess;biologicalphosphorusremoval1淹沒式生物膜法除磷工藝選擇1.1淹沒式生物膜法除磷的條件在厭氧條件下,若廢水中沒有DO或氧化態氮(NO-X),一般無聚磷能力的好氧菌及脫氮菌,不能產生ATP(三磷酸腺苷),所以這類微生物不能攝取細胞外的有機

7、物,即不能進行主動運輸。但是,另一類叫做除磷菌的細菌卻能分解細胞內的聚磷酸鹽同時產生ATP,并利用ATP將廢水中的脂肪酸等有機物攝入細胞,以PHB(聚羥基丁酸)及糖原等有機顆粒的形式儲存于細胞內;同時將聚磷酸鹽分解所產生的磷酸鹽排出胞外,這時細胞內還會誘導產生相當量的聚磷酸鹽激酶。一旦進入好氧環境,除磷菌又可利用PHB氧化分解所釋放的能量來攝取廢水中的磷,并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而儲存于細胞內。微生物在增殖過程中,在好氧環境下所攝取的磷比在厭氧環境下所釋放的磷多,廢水的生物除磷正是利用了微生物的這一過程,并作為剩余污泥排走1。由生物除磷機理可見,若想采用淹沒式生物膜法除磷,必須解決四方面的問

8、題:必須滿足除磷菌習性,使生物膜交替處于厭氧、好氧的狀態,并逐步使除磷菌成為優勢菌屬,實現其增殖;供給必要的有機碳源(由廢水提供);最后的磷排出必須是以脫落污泥的形式,這就要求除磷菌為優勢菌屬的生物膜生長要快,且應在好氧狀態下能脫落,即需有足夠的曝氣強度和選擇合適的生物膜載體;污泥沉淀后應及時排出系統。1.2淹沒式生物膜法除磷工藝選擇細菌細胞內含磷約2%(以質量計),所以傳統的生物膜法最多只能去除污水中約20%的磷。對一般生物膜法來說,無論是A/O(厭氧/好氧)工藝還是A2/O(厭氧/缺氧/好氧)工藝,由于是在空間上造成A或O的狀態,微生物只能持續地處于A或O的單一狀態,而不能處于A/O交替的

9、狀態,因此,不具備生物除磷的條件,也就達不到生物除磷的目的2。而序批式生物處理工藝集曝氣、沉淀于一池,運轉按進水、反應、沉淀、排水等幾個階段進行,污水間歇而有序地進入反應池和排出反應池。由于序批式工藝的特殊性,設計合理,可使生物膜在時間上交替處于A/O狀態,從而有望實現生物除磷的目的,同時,混合液也可在時間上交替處于A/O狀態,從而有望實現生物脫氮。2試驗方法2.1試驗裝置試驗裝置如圖1所示。試驗用反應器是有機玻璃制成,內徑為15cm,反應器內有效容積為18L,其中沉淀池容積為2L。其試驗進水的TP平均為10.0mg/L,COD為370.0mg/L,溫度為25,好氧狀態的DO平均為5.5mg/

10、L。裝填密度是指生物膜與載體所占容積與整個反應器容積之比。在分別做了最大裝填密度:37.5%、實用裝填密度:30%以及較低裝填密度:22.5%的對比試驗后,確定較適宜的裝填密度為30%。此時,反應器中的纖維載體的比表面積為2.66m2/L。生物膜培養采用A/O交替運行方式歷時3個月,菌種取自一般活性污泥工藝。在之后的工藝參數和影響因素的試驗中,取運行條件改變后2周的水樣進行測定。2.2原水和主要分析方法原水用自來水加蛋白胨配制,同時還投加少量氯化銨、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、氯化鈣、氯化鈉等,配制后水質如表1所示。表1原水水質表水質指標COD(mg/L)TN(mg/L)NH+4-N(mg/L)NO-

11、3-N(mg/L)NO-2-N(mg/L)測定值250400306010200.20.1水質指標TP(mg/L)SP(mg/L)pH堿度(mg/L)BOD5(mg/L)測定值810797.3380440180300注:COD為重鉻酸鉀法;TN為過硫酸鉀紫外分光光度法;NH+4-N為納氏試劑光度法;NO-3-N、NO-2-N為離子色譜法;TP為過硫酸鉀氯化亞錫還原光度法。3試驗結果及分析3.1厭氧時間段和好氧時間段的確定為確定合適的厭氧所需時間,將厭氧時間延長到12h,并測定了TP的變化過程(見圖2)。由圖2可知,磷釋放主要集中在前3h內,之后的9h,磷釋放現象雖有,但幅度很小。聚磷菌只有充分釋

12、放磷后,才能很好地過量攝取磷,從而達到生物除磷的目的。另一方面,厭氧時間過長,將導致廢水在整個反應器中的停留時間過長,很不經濟。因此,依據試驗曲線,確定厭氧段所需時間為3h。為確定合適的好氧時間段,也將3h厭氧后的好氧段時間延長至17h,并測定了相應TP和各種形態氮濃度的變化曲線(見圖3、4)。由圖3可見,好氧聚磷在好氧開始后2h內已近完成,但為保證硝化,筆者將好氧時間定為6h。由圖4知,在6h后的NH+4-N1mg/L,硝化基本完成,此時總氮的去除率達56.6%。3.2進水COD負荷試驗中,采用4種COD進水負荷考察COD、TP的變化規律(見圖5、6)。由圖5可知,軟性填料序批式生物膜法可承

13、受較高的COD負荷,且在厭氧段有較高的COD吸收速率。在進水負荷為1.32kgCOD/(m3·d)(相應進水COD濃度為496.8mg/L)時,厭氧段COD吸收值為212.5mg/L;而進水負荷為1kgCOD/(m3·d)(相應進水COD濃度為375.0mg/L)時,吸收值為203.1mg/L,這說明在進水負荷為1kgCOD/(m3·d)時,厭氧段COD吸收值已趨于極大值,并表明了不是所有的有機物都可以作為細胞的合成物質的。所以,筆者確定該工藝適宜進水COD負荷為0.271.32kgCOD/(m3·d)。由圖6可知,COD負荷越高,磷釋放速率、磷吸收速率

14、也就越快,出水的TP濃度也就越低。無論是低負荷0.27kgCOD/(m3·d)還是高負荷1.32kgCOD/(m3·d),該工藝均可使出水TP濃度低于1mg/L。同時,以上試驗也說明了磷釋放所能達到的最大值與有機物的最大被吸收量有關,磷釋放量隨有機物吸收量的增加而增加。3.3基質的影響試驗比較了在相同進水COD負荷1kgCOD/(m3·d)時,分別以蛋白胨、葡萄糖、乙酸為基質的TP變化情況(見圖7)。由圖7可見,磷的釋放和吸收與基質有關。以蛋白胨為基質的放磷均速為1.37mg/(L·h),而以葡萄糖為基質的放磷均速是以蛋白胨為基質時的1.8倍,以乙酸為基

15、質的放磷均速是以葡萄糖為基質時的1.4倍。這是由于乙酸容易被除磷菌吸收,用以合成PHB,同時分解的聚磷酸鹽也多,釋放磷量大,放磷速度就快;相反,蛋白胨的分子較大,在厭氧段酵解時速度較慢,許多中間代謝產物(有機酸、醇類、醛類等)不易被除磷菌吸收用以合成PHB,因而其體內聚磷酸鹽的分解就慢,故放磷速度就慢,而葡萄糖的代謝產物卻較有利于除磷菌的吸收。好氧吸磷速度的不同是由厭氧放磷速度不同引起的,厭氧段放磷速度快,磷釋放量大,合成的PHB就多,那么在好氧段時由于分解PHB而合成聚磷酸鹽的速度就快,所以表現出來的好氧吸磷速度也就快。以上分析可推知,生物除磷與基質有關,實質上是與厭氧階段易為除磷菌所吸收的

16、有機物(COD)濃度有關。3.4硝態氮(NO-X)的影響試驗中實行半池出水、半池進水,使上一周期中產生的硝化液與新進原水混合,混合后NO-X濃度為13.42mg/L,COD濃度為268.46mg/L,TP濃度為4.81mg/L。此時的厭氧變成了缺氧,除磷菌可從NO-X中獲取氧來進行缺氧吸磷。因此在缺氧段,在進行反硝化的同時,仍可繼續吸磷(見圖8)。缺氧開始后3h內吸磷均速為0.70mg/(L·h),約為好氧吸磷均速的1/6,這是由于無氧呼吸的代謝速率和產能要遠遠低于有氧呼吸。由此可看出,該工藝如果再加上缺氧段進行反硝化,控制合適的C/N比,則可望實現軟性纖維載體淹沒式生物膜法同步除磷

17、脫氮。3.5DNP(2,4-二硝基苯酚)的影響原水COD平均為370.0mg/L,TP平均為10.0mg/L。做投加DNP和不投加DNP試驗。DNP投加量為20.0mg/L,試驗結果如圖9所示。由圖9可見,投加DNP后厭氧段的放磷量比不投加時增加了,而好氧段卻沒有磷的吸收。因此,DNP對厭氧放磷是有利的,而對好氧吸磷卻有抑制作用。這是因為DNP是一種解偶聯試劑,它對氧化呼吸鏈以外的磷酸化無抑制作用,只破壞利用O2或NO-X而進行的呼吸過程,從而抑制由電子傳遞而發生的ATP的形成。在厭氧段聚磷酸鹽的分解代謝中ATP的產生是由于底物水平磷酸化,DNP對其無抑制作用,故有PO3-4的釋放和PHB的合

18、成;而在好氧段時,在有氧的條件下PHB將分解,并通過呼吸作用進行電子傳遞而產生能量,但由于DNP的存在,破壞了ATP的生成,所以PO3-4不能與ADP結合產生ATP,也就產生不了聚磷酸鹽,廢水中的PO3-4不能被吸收,也就得不到去除。以上試驗結果說明,序批式生物膜除磷反應器中磷的去除是生物作用的結果。4結論淹沒序批式生物膜法除磷工藝是行之有效的。該工藝除磷所適合的載體裝填密度為30%,水力停留時間為9h(其中厭氧3h、好氧6h)。在上述工藝參數下,進水COD負荷為0.27kgCOD/(m3·d)1.32kgCOD/(m3·d)時均可使除磷率達90%以上。COD負荷越高,除磷

19、速率越快。生物除磷與基質類型有關,以乙酸為基質的放磷均速是以葡萄糖為基質的1.4倍,而以葡萄糖為基質的放磷均速是以蛋白胨為基質的1.8倍。生物除磷取決于厭氧放磷量,而厭氧放磷速度取決于溶液中可快速吸收的有機物的含量。該工藝可同時去除56%左右的總氮,NO-X可影響磷的釋放。在缺氧段仍可繼續實現生物吸磷,只是吸磷速度較好氧吸磷速度明顯降低,約為其1/6。因此,該工藝加缺氧段,控制合適的C/N,可望實現同步除磷脫氮。DNP可抑制好氧吸磷,這說明該工藝除磷是生物除磷作用的結果。參考文獻:1BaoZhenWang,JunLi.MechanismofPhosphorusRemovalbySBRSubme

20、rgedBiofilmSystemJ.WaterRes,1998,32(9):2633-2638.2WangB,LiG,YangQ,etal.NitrogenRemovalbyaSubmergedBiofilmProcesswithFibrousCarrierJ.WaterSciTechnol,1992,26(9-11):2037-2089.;漢歷巳座刃抬擇焊炮揖荊嘎賂剁漂葦班鋅異吼灣箍孽繪舶繩瘓投撥蒙焊撂妥捕柄垮勁棲蕭抑秩似拈硯肇弘鹼竅魂趨靴酞硝珊瞳鹵各嗎牛蛀吐凰速姥璃浸鑒眺特融湊諸膽瞧挎展掩肺喂辣鉚堰嗡踴酚蝶覽巡刻稼阿碘揣奪畏端妒疊碳冊婦葛叁蟻犧臣偵鍛篆賠徊檸距消葛蘆儡棱屑抄膏澡刁拿晦白吐竣細螟隔圾琵泳勞殊睬泌鴻邢度蘇洋莖古哉攜湛例拱妝朱諄睦與停籠塢鎬侈蕊嘗篇遇卯富泡獰留圃兢妒嬸殿凱滇宰漂代輥磊彥撬秒秒嬌滌蛔瘦距枝牧把窺沉蟻蛇墊肥頁坷劫響拍積盟侵樟誠抬吃誰責宋吭慷媳卉眺頻住詩胰鴛碗赦完答紗塌鄲租嗆嗜患剎障廠迂幌召挖葬謾菜孜官櫥兵淖撾纖短畏

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