自養(yǎng)菌-異養(yǎng)菌協(xié)同反硝化脫硫工藝的運(yùn)行與調(diào)控策略.pdf

1、針對高含硫含氮有機(jī)廢水的水質(zhì)復(fù)雜和現(xiàn)有生物處理技術(shù)工藝系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行操作成本高，氮硫去除能力低下等技術(shù)瓶頸，提出了自養(yǎng)菌-異養(yǎng)菌協(xié)同反硝化脫硫技術(shù)，該技術(shù)基于自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物的協(xié)同作用，可實(shí)現(xiàn)硫化物、硝酸鹽和有機(jī)碳的同步高效去除，同時將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫?qū)崿F(xiàn)資源化回收，消除二次環(huán)境污染，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、先進(jìn)的生物處理工藝。
　　本研究主要圍繞自養(yǎng)菌-異養(yǎng)菌協(xié)同反硝化脫硫工藝（A&H-DSR）的運(yùn)行與調(diào)控策略展開研究，

2、考察了反硝化脫硫工藝的運(yùn)行效能和影響因素，提出了微氧強(qiáng)化技術(shù)來解決高濃度硫化物的抑制，分離篩選到高效脫硫異養(yǎng)菌株P(guān)seudomonas sp. C27，打破了自養(yǎng)微生物反硝化脫硫的傳統(tǒng)觀念，對自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物協(xié)同規(guī)律的探索提供了嶄新的思路；并分析了工藝系統(tǒng)內(nèi)自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物對反硝化脫硫工藝的貢獻(xiàn)，從而為提高工藝運(yùn)行效能和解決高濃度有毒硫化物的抑制所采取的調(diào)控策略提供了重要的理論基礎(chǔ)。
　　通過不同反應(yīng)器的運(yùn)行確定了膨脹

3、顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB）為反硝化脫硫工藝的最佳形式，同時考察了碳氮比、硫化物濃度、負(fù)荷等對反硝化脫硫工藝的運(yùn)行效能的影響，確定最佳的摩爾硫氮比和碳氮比為5:6和1.26:1；此外，反硝化脫硫工藝可實(shí)現(xiàn)的最大處理負(fù)荷為6.09 kgS/m3.d-1，3.11 kgN/m3.d-1，8.04kgAc-/m3.d-1。
　　針對高濃度硫化物抑制反硝化脫硫工藝的運(yùn)行效能，提出微氧強(qiáng)化技術(shù)；在微氧條件下，反硝化脫硫工藝耐受硫化物的上限由

4、200mg/L提高到300mg/L；此外，通過對功能菌團(tuán)功能酶的活性分析，發(fā)現(xiàn)微氧環(huán)境可以刺激硫化物氧化酶的分泌進(jìn)而提高反硝化脫硫效能。
　　從 DSR-EGSB反應(yīng)器的顆粒污泥中分離獲得高效脫硫的異養(yǎng)菌株P(guān)seudomonas sp. C27，該菌株在異養(yǎng)反硝化條件下可以同時高效氧化硫化物，是自養(yǎng)微生物降解硫化物速率的2倍以上；基于電子平衡和物料平衡分析，還提出了C27可能的代謝途徑。此外，微氧條件同樣可以強(qiáng)化菌株C27的反硝化

5、脫硫能力，將菌株C27忍受硫化物濃度的上限提高到300mg/L。
　　菌株 C27在連續(xù)流運(yùn)行下，進(jìn)水硫化物濃度被提高到561.4mg/L，負(fù)荷為0.215 kgS/m3.d-1、0.146 kgN/m3.d-1、0.092 kgC/m3d-1，硫化物和乙酸鹽的去除率為84.7％和74.1%，硝酸鹽去除率在99%以上，連續(xù)流運(yùn)行相對間歇式試驗(yàn)有效緩解了高硫化物濃度的抑制。
　　通過采用EGSB反應(yīng)器考察自養(yǎng)、異養(yǎng)和混合營養(yǎng)條

6、件下反硝化脫硫的運(yùn)行效能發(fā)現(xiàn)，在自養(yǎng)條件下運(yùn)行反應(yīng)器，工藝所能忍受的最大負(fù)荷為1.6 kgS/m3.d-1，當(dāng)繼續(xù)增加負(fù)荷，將會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，而將自養(yǎng)條件運(yùn)行轉(zhuǎn)到混養(yǎng)條件運(yùn)行，系統(tǒng)的處理效能得到成功恢復(fù)；說明異養(yǎng)功能微生物在反硝化脫硫工藝系統(tǒng)中起到了關(guān)鍵的作用。此外，反硝化脫硫工藝系統(tǒng)在高負(fù)荷下崩潰的原因，主要是由于異養(yǎng)反硝化微生物受到了逐漸累積的高濃度硫化物的抑制，從而出現(xiàn)了亞硝酸鹽的大量累積，而亞硝酸鹽的累積又會導(dǎo)致乙酸鹽的去除能