復合生物菌群反硝化同時吸磷機理試驗續(xù)研究.pdf

1、本論文根據目前城市污水除磷脫氮機理及發(fā)展趨勢，針對目前脫氮除磷存在耗能及產生大量的剩余污泥等問題，以反硝化聚磷菌在缺氧段利用厭氧階段貯存于體內的PHB作為反硝化和吸磷過程的電子受體，同時達到除磷和脫氮的機理為基礎，以本課題組前期的研究成果為背景，研究了SBR反應器中反硝化除磷污泥的接種和培養(yǎng)，針對反硝化除磷工藝運行中存在的運行穩(wěn)定性、反應速率等問題，首次從胞內聚合物PHB轉化角度揭示工藝運行穩(wěn)定性、從內外碳源角度探索反硝化吸磷過程的反硝

2、化吸磷和脫氮速率，同時還通過與傳統(tǒng)生物除磷系統(tǒng)作對比，研究了反硝化除磷SBR系統(tǒng)的微生物組成，得到以下主要結論： （1）活性污泥是富含各種菌群的復合生物菌群系統(tǒng)，只要給予適當?shù)臈l件，就能富集培養(yǎng)所需要的菌群。按厭氧/好氧方式運行的傳統(tǒng)生物除磷SBR系統(tǒng)中存在反硝化聚磷菌DPB，而且很容易通過厭氧/缺氧/好氧SBR富集。從傳統(tǒng)生物除磷系統(tǒng)和從傳統(tǒng)生物脫氮系統(tǒng)接種培養(yǎng)反硝化除磷污泥，兩者相比，達到同樣穩(wěn)定的反硝化除磷效果，前者所需

3、時間大約是后者的一半。建議工程中反硝化除磷工藝接種傳統(tǒng)生物除磷污泥，從而能夠縮短污泥接種馴化時間，加快反硝化除磷工藝的啟動。 （2）微生物胞內PHB飽和是造成A/A-SBR系統(tǒng)不能長期穩(wěn)定運行的原因。隨著運行時間的增加，由于A/A-SBR沒有后好氧段進一步氧化微生物胞內PHB，致使PHB積累趨于飽和，菌體厭氧釋磷的內在動力逐漸減小，最終PHB儲存飽和，系統(tǒng)喪失反硝化除磷能力；A/AO系統(tǒng)通過后好氧段，微生物胞內PHB被進一步氧化

4、消耗。后好氧段保證了在厭氧段開始時，胞內PHB始終保持在一個較低水平，有足夠的空間重新積累PHB，從而保證了系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。 （3）不存在外碳源的條件下，PHB含量較高的反硝化除磷污泥的反硝化脫氮速率及反硝化吸磷速率均高于PHB含量低的污泥；對于高PHB含量的反硝化除磷污泥，外碳源的存在，能加快反硝化速率，而降低反硝化吸磷速率：外碳源存在時，反硝化速率是無外碳源時的1.4倍左右，而反硝化吸磷速率僅為無外碳源時的23％左右。在P

5、HB含量較高且系統(tǒng)外碳源充足的情況下，投加不同量的外碳源不會對反硝化脫氮和吸磷速率產生影響。 （4）穩(wěn)定運行期的A/O-SBR和A/AO-SBR系統(tǒng)中的含有的微生物菌屬是基本一致的，包括假單胞菌屬、莫拉氏菌屬、腸桿菌科、氣單胞菌屬和不動桿菌屬。這說明活性污泥是富含各種菌群的復合生物菌群系統(tǒng)，這種更為復雜的群落表現(xiàn)出健全的生態(tài)系統(tǒng)，對環(huán)境等因素的變化具有更好的適應性，反應系統(tǒng)將更為穩(wěn)定。 穩(wěn)定運行期的A/O-SBR和A/

6、AO-SBR系統(tǒng)中占主要地位的微生物并不完全相同，在A/O-SBR系統(tǒng)中為假單胞菌屬、氣單胞菌屬和不動桿菌屬，而在A/AO-SBR系統(tǒng)中則為假單胞菌屬、莫拉氏菌屬和腸桿菌科。 （5）通過對反硝化除磷系統(tǒng)動力學的探求，得出PO43--P厭氧釋磷的動力學模式為：Pt=P0－0.38Xt2+4.4Xt（0h≤t≤2h），缺氧段反硝化吸磷動力學模式為：Pt’=P0+7.3X+0.46t2－7t（0h≤t≤4h），動力學公式能較好的預測各