生物膜對(duì)城市污水處理廠營(yíng)養(yǎng)物去除系統(tǒng)硝化的強(qiáng)化效果.pdf

1、目前，城市污水處理廠生物脫氮除磷工藝多采用A2/O及其改進(jìn)型活性污泥工藝，此類工藝的弊端在于功能菌對(duì)污泥齡的要求與實(shí)際運(yùn)行的偏離。這種情況在低溫條件下更為嚴(yán)重，由于硝化菌對(duì)溫度更為敏感，生長(zhǎng)速率更低，因此，二者的偏離更大，這是造成我國(guó)北方地區(qū)城市污水處理廠冬季脫氮效果差的主要原因。為了維持低溫下的脫氮（硝化）效果，污水處理廠一般采取降低污泥負(fù)荷、延長(zhǎng)污泥齡和增加污泥回流等措施，但這無(wú)疑會(huì)降低系統(tǒng)的處理能力和除磷效率、增加運(yùn)行費(fèi)用。通過(guò)在

2、活性污泥系統(tǒng)中投加懸浮填料，形成附著態(tài)和懸浮態(tài)微生物共存體系，可在不延長(zhǎng)污泥齡的條件下增加系統(tǒng)中硝化菌濃度，在維持除磷能力和效果的前提下，提高脫氮效果。近年來(lái)，這種方法已逐漸被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠的升級(jí)改造，并取得了一定的效果。然而有關(guān)生物膜和活性污泥中硝化菌的份額以及對(duì)硝化的貢獻(xiàn)鮮為報(bào)道。
　　本研究針對(duì)西安市第四污水處理廠二期在好氧段投加懸浮填料的 A2/O工藝（簡(jiǎn)稱填料-A2/O工藝），分夏季和冬季兩個(gè)階段監(jiān)測(cè)好氧區(qū)不

3、同形態(tài)的氮的沿程變化和生物膜與活性污泥的最大比硝化速率，計(jì)算硝化菌所占份額及投加填料后系統(tǒng)增加的生物量，探討活性污泥與生物膜中硝化菌對(duì)硝化的貢獻(xiàn)，最后探討不同SCOD/ NH4+-N下生物膜的生長(zhǎng)情況以確定填料的投加位置。論文獲得的主要研究結(jié)果如下：
　?。?）夏季平均水溫23.0℃，氨氮在好氧區(qū)第三個(gè)廊道末即減小為3.7mg/L，達(dá)到了一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，可見好氧區(qū)夏季約有2/5容積富余?；钚晕勰郃UR和NUR分別為4.43mg N

4、H4+-N/gVSS·h和4.73mgNO2--N/gVSS·h，生物膜AUR和NUR為2.95 mgNH4+-N/gVSS·h和3.77mgNO2--N/gVSS·h，活性污泥中硝化菌的份額約為生物膜的2倍；且活性污泥生物量3859mg/L，生物膜為1530mg/L(填料)，折算至整個(gè)好氧區(qū)生物膜生物量為67 mg/L。溫度較高時(shí)，活性污泥中硝化菌發(fā)揮主要作用，生物膜對(duì)系統(tǒng)硝化無(wú)強(qiáng)化作用。
　?。?）冬季低溫平均水溫14℃，活性

5、污泥AUR和NUR分別為3.16mgNH4+-N/gVSS·h和3.39mgNO2--N/gVSS·h，生物膜AUR和NUR為3.63mgNH4+-N/gVSS·h和4.17mgNO2--N/gVSS·h，生物膜上硝化菌所占的份額稍高于活性污泥。冬季生物膜生物量為3690mg/L(填料)，活性污泥的生物量為3187mg/L，生物膜膜厚平均為130μm。折算至整個(gè)好氧區(qū)生物膜生物量為162 mg/L。當(dāng)投加的填料占硝化總?cè)莘e的4.4％時(shí)，

6、生物膜對(duì)系統(tǒng)硝化的貢獻(xiàn)約占5.5%，而活性污泥為94.5%。生物膜對(duì)系統(tǒng)硝化有一定的強(qiáng)化作用，但與國(guó)外同類工程相比生物膜貢獻(xiàn)量相對(duì)較小，原因?yàn)橄到y(tǒng)的負(fù)荷較小，填料區(qū)氨氮濃度較低，隨著污水處理廠負(fù)荷的提高，生物膜的貢獻(xiàn)將逐漸提高。
　?。?）A2/O好氧區(qū)沿程SCOD/NH4+-N值分別為4.8、3.9、3.0、3.0，在好氧區(qū)第三個(gè)廊道SCOD/NH4+-N為3.0，生物膜AUR為3.87mgNH4+-N/gVSS·h，NUR為4