碳源种类对反硝化除磷系统运行状态的影响

在与生活污水试验系统作对比的情况下,采用连续运行方式研究了乙酸、丙酸、葡萄糖三种单碳源对反硝化除磷系统运行状态的影响。试验结果表明:①运行良好的反硝化除磷系统能在短时间内承受因碳源变化带来的冲击;3d后单碳源系统出现了厌氧释磷和出水磷浓度的波动;两周后,乙酸、丙酸系统逐渐恢复稳定,葡萄糖系统则逐渐失去反硝化吸磷能力。②乙酸能提高生物除磷效果,可以作为富集反硝化除磷菌(DPB)的有效碳源;丙酸虽然也可以提高生物除磷效果,但对反硝化除磷的促进作用不明显;葡萄糖的大量存在将使已成为优势菌群的PAOs和DPB逐渐被非聚磷菌取代。③乙酸碳源基质的污泥产率系数低于丙酸和葡萄糖的,葡萄糖碳源基质有利于获得更高的污泥产率。     

葡萄糖作为碳源对生物除磷系统影响研究

研究了葡萄糖为主要碳源时,污泥龄、p H值、温度对SBR生物除磷系统运行稳定性的影响。结果表明,随着泥龄的缩短,除磷效率明显提高;生物除磷的最佳p H环境为6.5—7.5;污水的水温对除磷效果没有明显的影响。     

污水强化除磷工艺的现状与未来

对强化生物除磷工艺的基本概念、外加碳源的作用、脱氮除磷的关系、环境影响参数进行了阐述,并介绍了聚磷菌菌群研究的最新进展。最后探讨了如何通过生产鸟粪石(MAP)实现磷元素回收,并围绕污水除磷和回收磷这一课题,提出了研究方向。     

碳源和进水pH值对聚糖菌代谢的短期影响

通过连续流A/O工艺驯化富集了聚糖菌(GAOs),在此基础上利用静态批次试验分别考察了碳源(乙酸、丙酸和葡萄糖)和进水pH值(6.5、7.0和7.5)对GAOs代谢的短期冲击影响。结果表明,在厌氧阶段,GAOs污泥可以较快的速率吸尽乙酸和丙酸,而葡萄糖仅部分被吸收。对比消耗单位碳源合成的聚-β-羟基烷酸(PHA)量,以葡萄糖为碳源时最大,以丙酸作为碳源时最小。同时,GAOs污泥吸收单位碳源所消耗的糖原量以丙酸最少;而以葡萄糖为碳源时,与乙酸和丙酸情况不同的是其在厌氧反应后期糖原量略有增加。另外,在考察进水pH值对GAOs污泥代谢的短期冲击影响时发现,随着进水pH值的升高,GAOs污泥对挥发性脂肪酸(VFAs)的吸收速率减缓,但进水pH值的短期波动对于胞内物质(糖原、PHA)代谢的影响不大。     

碳源对好氧颗粒污泥物理性状及除磷性能的影响

采用气提升内循环序批式反应器，分别以葡萄糖、乙酸钠、乙醇为碳源培养好氧颗粒污泥，考察了3种颗粒污泥的物理性状、除磷性能及除磷机理。结果表明：3种颗粒污泥在结构和处理效果上均能长时间保持稳定，其中以乙酸钠和葡萄糖为碳源培养出的颗粒污泥具有较密实的内部结构和较好的沉降性能；在进水COD为600mg／L、TP为15mg／L时，以葡萄糖、乙酸钠、乙醇为碳源培养出的好氧颗粒污泥对TP的去除率分别为82％、88％、52％，其中对TP去除效果较好的两种好氧颗粒污泥（以乙酸钠、葡萄糖为碳源培养的）在反应初期均有较明显的释磷现象发生；以乙酸钠为碳源培养出的颗粒污泥在进水COD浓度为800mg／L时对TP的去除率达到最高（为92％）．进一步加大COD负荷会使好氧颗粒污泥的除磷能力迅速下降。     

运行条件对强化生物除磷颗粒污泥系统性能及微生物群落的影响（英文）

为了了解SBR强化生物除磷(EBPR)颗粒污泥系统的影响因素,为颗粒污泥生物除磷工艺的实际应用提供技术支持,采用有效容积为12L的SBR反应器,以乙酸钠为碳源、KH_2PO_4为磷源,对EBPR颗粒污泥系统的启动和除磷性能及污泥颗粒化过程进行研究。结果表明:若进水碳磷比过低(C∶P=200∶15),除磷效率较低。与25℃相比,15℃条件下污泥EPS含量增加。此外,15℃条件下污泥颗粒化的蛋白质(PN)含量增加更为显著,污泥粒径增长明显,且与25℃相比,在15℃的低温条件下,更利于传统EBPR系统中主要负责生物除磷的微生物红环菌属(Rhodocyclus)的生长,使其成为系统优势菌种,进而提高除磷效率。     

不同碳源的生物除磷效率及合成PHAs结构分析

由于PHB的加工性能欠佳,目前对PHAs的合成研究多集中在中短链PHAs共聚共混物上.针对食品、发酵厂废水含多种可发酵基质的特征,分别采用乙酸钠、乙醇、葡萄糖、可溶性淀粉和谷氨酸钠为惟一碳源,研究了SBR反应器中生物除磷的能力及合成PHAs的特性.这5种碳源在厌氧阶段的磷释放量分别为10.12、1.63、7.88、2.44和5.00mg/L,在好氧阶段的吸磷量分别为0.64、6.37、8.10、1.21和3.05 mg/L,总吸磷效率的次序为乙醇(乙酸)＞葡萄糖＞可溶性淀粉＞谷氨酸钠.反应液碱性不断增加导致乙酸钠吸磷能力受破坏,4 h好氧吸磷量仅为0.64mg/L,较多的小分子有机酸生成有利于好氧吸磷能力的提高.用GC-MS解析了这5种碳源合成PHAs的结构,分别由乙酸钠、乙醇和谷氨酸钠为惟一碳源所合成的PHAs主要为PHB,以葡萄糖和可溶性淀粉所合成PHAs主要为PHBV,分析了不同碳源合成PHAs的代谢途径,PHAs产物中琥珀酸的检出证实了三羧酸循环参与了合成代谢.在谷氨酸钠和可溶性淀粉合成产物中检出3-羟基癸酸和3-羟基十二酸,还混有长链烷酸和烯酸如硬脂酸、软脂酸和油酸.     

强化低碳源污水生物除磷的技术方式探究

以一营养物去除工艺——BNR为研究对象,分别采用试验与模拟,研究了通过厌氧上清液侧流磷回收和外加碳源方式对低碳源污水生物除磷的强化作用。试验结果与模拟预测双双显示,对COD/P值=50的实际生活污水实施30%的厌氧上清液旁路磷沉淀可明显强化生物除磷作用,使出水TP浓度从碳源抑制时的1.8 mgP/L下降至0.5 mgP/L以下。侧流磷回收不仅可回收40%的进水磷负荷,亦可节省27%的外加碳源。因此,厌氧上清液侧流磷回收与外加碳源对强化生物除磷作用有着异曲同工之处。模拟预测与试验结果几乎一致的演示表明,数学模拟技术可取代传统试验进行相关问题研究。     

A~2/O工艺用于污水处理厂升级改造的适宜性探讨

以国内普遍采用的A~2/O工艺为背景,通过与UCT工艺的模拟对比,揭示A~2/O在脱氮上略逊UCT,而在除磷方面明显落后于UCT。倒置A~2/O虽能避免回流污泥中的硝酸盐氮对厌氧释磷的影响,但却以牺牲生物除磷为代价。进言之,UCT较A~2/O可聚集更多反硝化除磷菌(DPB),这将最大化同步脱氮除磷作用,同时亦可节省曝气量。但是,UCT在生物除磷上的优越性会导致出水SS的高含磷量(5%~6%),所以,较高的出水SS(10 mg/L)肯定会产生较高的出水总磷(TP)。降低出水SS(5 mg/L)并辅助外加碳源或侧流磷沉淀,UCT工艺出水水质不仅可以满足国家一级A标准,甚至还能达到更为严格的北京地方排放标准的A标准。厌氧单元上清液侧流磷沉淀与外加碳源具有异曲同工之处,可以将化学除磷宏量效果好、生物除磷微量效果佳之特点发挥至极致,不仅避免了外加碳源,亦可实现磷回收。     

磷回收提高生物除磷效果的验证

在前期的模拟试验中曾预测，磷回收介入生物营养去除（BNR）工艺，不仅有利于提高生物除磷效果，而且可以降低生物除磷所需的进水COD／P值。为了证实这一预测，以传统A^2／O工艺作为主要流程进行试验。结果表明，当侧流比达到20％时，满足排放标准（TP〈1mg／L）的最低COD／P值从原来的35降低到25，此时对磷的有效回收率为34％。这意味着，在生物除磷过程中可节约25％～30％的碳源。