如何提高污泥脫氮除磷效果效率

如何提高污泥脫氮除磷效果效率:氮、磷污染已成為破壞水體環(huán)境的主要因素之一(如水體富營(yíng)養(yǎng)化)，生物脫氮除磷越來(lái)越受到人們的重視.  在常規(guī)污水生物處理系統(tǒng)中，由于脫氮與除磷之間存在矛盾，常采用化學(xué)法輔助除磷(通過(guò)投加鐵鹽和鋁鹽出水TP含量在0.02 mg ˙L- pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。

1以下); 而脫氮由于受溫度、  DO、 pH值等因素的影響難以達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果.

好氧顆粒污泥具有優(yōu)異的沉降性能、 較高的微生物濃度和良好的抗沖擊負(fù)荷能力[9, 10, 11].  有研究發(fā)現(xiàn)，顆粒污泥一定的粒徑和緊密結(jié)構(gòu)導(dǎo)致DO在污泥內(nèi)部傳質(zhì)時(shí)形成好氧區(qū)/缺氧區(qū)/厭氧區(qū)從而有利于系統(tǒng)同步脫氮除磷[12, 13, 14].  Kerrn-Jespersen等[15]發(fā)現(xiàn)PAOs具有反硝化聚磷能力，它以NO-x(NO-2+NO-3)代替氧作為電子受體同步去除N和P，可以有效節(jié)約碳源和能源，反應(yīng)器形成NO-x是反硝化聚磷的重要步驟.  如果系統(tǒng)中存在反硝化聚磷菌，反應(yīng)器吸磷過(guò)程中可以減緩硝酸鹽存在對(duì)聚磷菌活性的影響;  如果反硝化聚磷菌不存在，在脫氮除磷顆粒污泥中好氧段硝酸鹽將對(duì)好氧吸磷產(chǎn)生影響[16, 17].

同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,  SND)作用是使在污泥外部好氧區(qū)形成的NO-x，通過(guò)內(nèi)層缺氧區(qū)反硝化作用降低從而減少主體溶液中NO-x(NO-2+NO-3)的積累(NO-x不積累可以降低其對(duì)聚磷菌活性的影響)[18].  因此，污泥內(nèi)部形成穩(wěn)定性的好氧區(qū)/缺氧區(qū)是影響系統(tǒng)脫氮效果的關(guān)鍵.  在較低DO下硝化菌活性受到抑制，在較高DO下反硝化菌受到抑制，因此在好氧池中DO對(duì)脫氮影響很大. 文獻(xiàn)[21, 20, 21]指出，當(dāng)DO濃度為0.5 mg  ˙L-1時(shí)，系統(tǒng)可以獲得良好的同步硝化反硝化脫氮效果.

利用好氧顆粒污泥進(jìn)行脫氮除磷研究近年來(lái)取得了較大進(jìn)展[12]，但少有人系統(tǒng)研究脫氮除磷顆粒污泥的硝化反硝化特性.  因此，筆者以好氧/厭氧交替運(yùn)行的SBR反應(yīng)器培養(yǎng)的脫氮除磷顆粒污泥為研究對(duì)象，采取一定的手段對(duì)顆粒污泥反應(yīng)器的N、 P歷時(shí)去除效果、  硝化及反硝化反應(yīng)特性等進(jìn)行研究，并通過(guò)N的平衡細(xì)致分析脫氮除磷反應(yīng)過(guò)程中N的去除走向，豐富了顆粒污泥進(jìn)行脫氮除磷研究.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)用SBR反應(yīng)器，材質(zhì)為有機(jī)玻璃，有效容積4 L，內(nèi)徑16 cm，高徑比為1.56(圖1). 反應(yīng)器每周期運(yùn)行4.8 h，包括進(jìn)水1 min、 厭氧80  min、 好氧196 min、 沉淀4 min、 出水4 min以及閑置4 min共6個(gè)階段. 反應(yīng)器每周期進(jìn)水2 L，出水2 L. 反應(yīng)器攪拌強(qiáng)度在80 r  ˙min-1左右，曝氣強(qiáng)度在12 L ˙(L ˙h)-1左右，溫度在22℃±2℃(由水浴控制)、 pH值在7.5左右.  每天從反應(yīng)器中排出一定量混合液，維持系統(tǒng)污泥齡在23 d左右.

1.2 試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用水采用自來(lái)水人工配制，其成分如下：COD(NaAc ˙3H2 O) 380~430 mg ˙L-1，NH+4-N(NH4Cl)36~43 mg  ˙L-1，PO3-4-P(KH2PO4和K2HPO4)12~17 mg ˙L-1，MgSO4 ˙H2 O 50 mg ˙L-1，Ca2+ (CaCl2 ˙H2  O)60~70 mg ˙L-1，蛋白胨26 mg ˙L-1，EDTA 30 mg ˙L-1，FeCl3 ˙6H2 O 4.5 mg ˙L-1，H3BO30.45  mg ˙L-1，CuSO4 ˙5H2 O 0.09 mg ˙L-1，KI 0.54 mg ˙L-1，MnCl2 ˙2H2 O 0.36 mg  ˙L-1，Na2MoO4 ˙2H2 O 0.18 mg ˙L-1，ZnSO4 ˙7H2 O 0.36 mg ˙L-1，CoCl2 ˙6H2 O 0.45 mg  ˙L-1.

1.3 反應(yīng)速率測(cè)定

硝化反應(yīng)速率測(cè)定：從反應(yīng)器中取適量污泥，經(jīng)3次離心清洗(4 000 r ˙min-1，5 min)后，放入容積為1  L的靜態(tài)反應(yīng)裝置(圖2)，控制反應(yīng)器溫度(22℃±1℃)和pH值(7.5)，通入空氣，投加適量NH4Cl后立即計(jì)時(shí)開始取樣，測(cè)定不同時(shí)間NH+4-N、  NO-3-N和NO-2-N.

反硝化反應(yīng)速率測(cè)定：適量污泥經(jīng)如前所述前處理后放入容積為1  L靜態(tài)反應(yīng)裝置，控制反應(yīng)器的溫度(22℃±1℃)和pH值(7.5)，通入N2，投加適量NO-3-N和過(guò)量COD，測(cè)定不同時(shí)間NO-3-N和NO-2-N.

反硝化聚磷反應(yīng)速率測(cè)定：適量污泥經(jīng)前處理后放入容積為1  L靜態(tài)反應(yīng)裝置，控制反應(yīng)器的溫度(22℃±1℃)和pH(7.5)，投加適量KH2PO4和過(guò)量COD，通入N2進(jìn)行厭氧釋磷，結(jié)束后將污泥進(jìn)行離心清洗，再重新置入反應(yīng)裝置，加入適量的NO-3-N和PO3-4-P，取樣測(cè)NO-3-N、  NO-2-N和PO3-4-P.