同步脫氮除磷好氧顆粒污泥中磷形態(tài)研究.pdf

1、在SBR反應(yīng)器中，研究同步脫氮除磷好氧顆粒污泥在反應(yīng)器運(yùn)行方式從厭氧/好氧(A/O)調(diào)整為厭氧/好氧/缺氧/好氧（A/O/A/O）過(guò)程中的性狀;采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法(SMT)、X射線衍射(XRD)和磷譜核磁共振(31P-NMR)檢測(cè)分析好氧顆粒污泥中不同形態(tài)磷的分布及特性，旨在進(jìn)一步了解生物除磷的機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　好氧顆粒污泥內(nèi)部存在三維網(wǎng)狀骨架，為球菌和絲狀菌等提供附著環(huán)境。絲狀菌能促進(jìn)微生物絮體的聚集，輪蟲(chóng)可能導(dǎo)致顆粒污泥解

2、體。成熟的顆粒污泥大多呈球形，結(jié)構(gòu)密實(shí)，邊界較清晰，粒徑為1.5～2.2mm。污泥含水率僅為92％，比重約為1.038，濕密度1.82g·cm-3，沉降速度在37.68～72.45m·h-1之間，沉降性能好，SV穩(wěn)定在22.4％左右，SVI基本在20～44mL·g-1內(nèi)。試驗(yàn)期間反應(yīng)器脫氮率平均為82.6％，除磷率平均為82.3％。
　　SBR反應(yīng)器從A/O條件（第Ⅰ階段）調(diào)整到A/O/NO條件（第Ⅱ階段）后，好氧顆粒污泥的MLV

3、SS、厭末PO43--P濃度逐漸上升，胞外聚合物(EPS)含量、蛋白質(zhì)(PN)含量和SVI逐漸下降，沉降性能得到提高。第Ⅰ階段和第Ⅱ階段平均脫氮率分別為74.8％和88.0％;平均除磷率分別為76.1％和87.2％。好氧顆粒污泥能實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷、好氧反硝化和反硝化聚磷。EPS中PN質(zhì)量分?jǐn)?shù)在52.2％～64.1％之間，多糖(PS)在13％左右，當(dāng)PN/PS值大于4時(shí)，好氧顆粒污泥形態(tài)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。EPS的傅里葉變換紅外光譜分析表明，PN

4、、PS和核酸等成分為好氧末端和厭氧末端的污泥EPS共有的成分，脂肪酸僅存在于厭氧末端污泥EPS中。
　　XRD檢測(cè)結(jié)果顯示，好氧末端和厭氧末端顆粒污泥中均存在Ca8H2(PO4)6，同時(shí)污泥中存在C2+，F(xiàn)e3+，Cu2+和Mg2+等的羥磷酸鹽及焦磷酸鹽。
　　好氧顆粒污泥中胞內(nèi)和胞外磷占比分別約為60％和30％。SMT檢測(cè)結(jié)果顯示無(wú)機(jī)磷(IP)占總磷（TP）質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)70％，其中65％為與鈣結(jié)合的磷(Ca-P)。好氧段吸

5、收的磷主要在胞內(nèi)，胞內(nèi)Ca-P和與鐵鋁結(jié)合的磷(Fe/Al-P)分別上升8.8％和6.6％，且二者之和占IP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)90％，并且不隨著顆粒污泥MLSS的變化而出現(xiàn)大的波動(dòng)，說(shuō)明Ca-P和Fe/Al-P是IP的主要穩(wěn)定的存在形式。
　　31P-NMR鑒定的好氧顆粒污泥中正磷酸鹽(Ortho-P)質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)40％，是磷的主要形態(tài)，在厭氧段或好氧段，Ortho-P和焦磷酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和穩(wěn)定在74％左右，二者會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出