DNP-MSBR工藝反硝化除磷脫氮試驗研究.pdf

1、生物除磷代謝機理研究表明，在厭氧/缺氧交替運行條件下，兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厭氧微生物即反硝化除磷菌（DPB），可使反硝化脫氮和吸磷這兩個不同的生物過程在缺氧反應環(huán)境中同時完成。現(xiàn)有研究表明，反硝化除磷工藝可以在氧耗量和碳耗量方面實現(xiàn)低能耗，在處理低C/N、C/P比城市污水和提高碳源利用率上體現(xiàn)出優(yōu)勢。但是，現(xiàn)有反硝化除磷脫氮工藝無論是單泥還是雙泥系統(tǒng)都存在各自的缺點和不足，主要表現(xiàn)為硝化段硝酸鹽產(chǎn)率低、處理系統(tǒng)自產(chǎn)硝酸鹽供給不

2、足、碳源利用率低、處理效果不穩(wěn)定等。 為此，本論文在綜合分析MSBR特點的基礎上，為發(fā)揮MSBR工藝集約化程度高、控制靈活、單元操作簡單的優(yōu)勢，彌補除磷脫氮效果不穩(wěn)定的不足，在傳統(tǒng)除磷脫氮工藝中增設反硝化除磷區(qū)，實現(xiàn)污水處理系統(tǒng)的“雙重吸磷”，從而開發(fā)了新型的反硝化除磷工藝——DNP-MSBR，并從系統(tǒng)啟動能力、提高硝化區(qū)NO3-產(chǎn)率、除磷脫氮效果以及影響因素等幾個方面進行了研究，結(jié)果表明： ①DNP-MSBR工藝穩(wěn)

3、定運行期間，進水COD 150～350 mg/L、PO43－ 5～7 mg/L、TN30～50 mg/L 、NH4+-N 20～40 mg/L、污泥齡12～15d的情況下，出水效果為COD10～33mg/L 、PO43-0.3～1.5 mg/L、TN 3～10mg/L、NH4+-N 0～4mg/L。 ②生物膜硝化區(qū)NO3-產(chǎn)率的影響因素包括COD負荷、NH4+-N負荷、DO以及進水堿度與氨氮比值。本試驗掛膜條件下，系統(tǒng)COD負

4、荷小于0.5kg/m3·d、NH4+-N負荷低于0.12kg/m3·d、DO維持在5～6mg/L、進水堿度與氨氮比值大于8的運行條件下，可以取得高至75％的硝酸鹽產(chǎn)率。 ③DNP-MSBR工藝中，研究發(fā)現(xiàn)缺氧區(qū)進出水△NO3-/△PO43-大于2時，系統(tǒng)利用自產(chǎn)硝酸鹽可以促得70％的磷缺氧吸收；輔以序批區(qū)后好氧吸磷，可以保證系統(tǒng)在進水PO43－為5～7mg/L的條件下，出水PO43－平均保持在0.5mg/L，體現(xiàn)了“雙重吸磷”

5、的特點，獲得了較為優(yōu)異且穩(wěn)定的處理效果。 ④在進水C/P保持在25～50范圍時，研究發(fā)現(xiàn)DNP-MSBR工藝可以保證出水PO43-穩(wěn)定在0.1～1.5 mg/L之間，與傳統(tǒng)生物除磷脫氮工藝相比，獲得了低C/P條件下的優(yōu)異的除磷效果，體現(xiàn)了反硝化除磷工藝中追求的“一碳兩用”的效果。 ⑤試驗對DNP-MSBR工藝的中特有的污泥超越比、序批區(qū)的曝氣時間、DO以及沉淀時間對處理出水的聯(lián)合影響進行了研究，結(jié)果表明：最佳污泥超

6、越比控制在25％，序批區(qū)曝氣時間為1h，DO保持在3～4mg/L之間，沉淀時間為1.5h時工藝出水效果最好。 ⑥D(zhuǎn)NP-MSBR工藝中生物相豐富、菌膠團較明顯、沉降性能好，可以認為厭氧、缺氧、后好氧交替可以滿足原生動物和后生動物的生存，系統(tǒng)具有理想的微生物生態(tài)。 ⑦對DNP-MSBR工藝中厭氧區(qū)COD降解、磷釋放，缺氧區(qū)反硝化吸磷以及生物膜硝化區(qū)硝化建立動力學模式，并對建立的模式進行了計算求解。結(jié)果表明各反應區(qū)各成