污泥浓缩池中磷的释放及其强化去除措施

城市污水处理厂污泥浓缩池上清液和脱水机滤液重新回流入污水处理系统会增加系统的磷负荷。针对污水处理厂剩余污泥浓缩过程中浓缩时间、投加聚合氯化铝(PAC)以及曝气对磷释放的影响进行了研究。结果表明,污泥浓缩池中的剩余污泥静置4 h后,释磷速率显著加快。在污泥浓缩池投加0.1 g/g干泥的PAC不仅将快速释磷时间延迟至8 h,还可以显著降低上清液中的磷酸盐浓度。对污泥浓缩池曝气30 min且溶解氧达到3 mg/L以上时,上清液中磷酸盐浓度降低了77.7%。通过合理控制剩余污泥在浓缩池中的停留时间、投加PAC以及曝气等,可以降低浓缩池上清液磷浓度,有效提高系统的除磷效果。     

电子受体对富磷污泥重力浓缩过程中释磷的影响

利用富磷剩余污泥进行重力浓缩试验,分别以硝酸盐、亚硝酸盐、溶解氧作为电子受体,考察不同浓度的电子受体对厌氧浓缩过程中磷释放的影响。结果表明:当有硝酸盐存在时,剩余污泥几乎不释磷,当硝酸盐浓度达到60 mg/L时,对释磷具有明显的抑制作用;低浓度的亚硝酸盐对磷的释放也有一定的抑制作用,但是当亚硝酸盐浓度35 mg/L时,反而会促进磷酸盐的释放;控制曝气时间以保证一定的溶解氧量,随着曝气时间的延长,硝酸盐浓度不断增加,浓缩时污泥起始释磷时间推后,当曝气时间达到24 h时,对污泥释磷具有明显的抑制作用。     

磷酸盐生物还原系统构建过程中磷形态的转化研究

对高浓度生活污水磷酸盐生物还原系统构建过程中的磷平衡和磷形态进行了研究。结果表明,反应器在负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)、DO浓度为6 mg/L、温度为30℃、不外排污泥、连续曝气的条件下,运行25 d期间对TP的去除率稳定在85%~93%;生物膜污泥中的聚合磷酸盐含量仅为0.274 mgP/gDS,而结合态磷化氢含量高达3.51×106ngP/kgWS;系统每天对外源磷的去除量为44.2 mg,共损失0.77 g的磷,成功构建了磷酸盐生物还原除磷系统。与接种污泥相比,运行25 d后生物膜污泥中的有机磷(Org-P)和无机磷含量分别减少了3.0和1.43 mgP/gDS;在各种无机形态磷中,水溶性活性磷(H2O-P)、金属结合态磷(NaOH-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)、难溶性的无机和有机态聚合磷(NaOH85-P)含量分别减少了84.1%、13.7%、6.24%、27.3%,钙结合态磷(HCl-P)含量增加了68.9%,据此推断磷形态的转化途径可能是Org-P→H2O-P→NaOH-P→BD-P→NaOH85-P→HCl-P。     

生物除磷颗粒污泥与絮状污泥特性的对比研究

以絮状生物除磷污泥为参照,对生物除磷颗粒污泥的物理、化学、生物特性和除磷特性进行系统研究。结果表明:生物除磷颗粒污泥呈淡黄色,外观呈球形或椭球形,边界光滑清晰,沉降速度在15～20 m/h左右,含水率为95.94%,相对密度为1.193,粒径在0.3～0.5 mm之间,SVI值在50 mL/g以下,颗粒污泥最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.43、44.72 mgP/(gVSS.h),污泥中总磷含量(TP/SS值)为7.4%;絮状生物除磷污泥呈淡黄色,结构紧密,污泥含水率为97.65%,相对密度为1.040,最大比释磷速率和最大比吸磷速率分别为104.82、42.43 mgP/(gVSS.h),TP/SS值达到9.5%。生物除磷颗粒污泥具有较强的除磷能力和优良的物理、化学、生物性能。     

EBPR系统中微生物群落结构及其除磷效能分析

以西安市采用不同工艺的三个污水处理厂为研究对象,对其除磷效果进行测定,利用荧光原位杂交技术(FISH)对污泥中的聚磷菌、聚糖菌和总细菌的数量和分布特征进行分析。结果表明,厌氧释磷速率为2.81~11.03 mgP/(gVSS·h),厌氧过程中吸收单位质量乙酸的释磷量为0.098~0.345 mg。好氧吸磷速率为3.03~13.58 mgP/(gVSS·h),缺氧吸磷速率为1.93~4.48mgP/(gVSS·h),缺氧、好氧吸磷速率的比值为33.02%~71.91%。污泥中聚磷菌占总细菌的比例为0.43%~5.34%,聚糖菌的比例为0.16%~10.08%。聚磷菌和聚糖菌在活性污泥絮体中的分布状态存在明显差异,聚磷菌主要以菌胶团形式存在,而聚糖菌则均匀分布于絮体中。     

进水磷碳比对聚磷菌与聚糖菌竞争生长的影响

以葡萄糖和乙酸盐为混合碳源,考察了进水磷碳比对SBR生物除磷系统中聚磷菌和聚糖菌竞争生长的影响.结果表明,进水磷碳比较高（10：100）时,会在运行初期导致系统出水磷浓度较高,但反应器运行40d后,出水磷浓度可降至1 mg/L以下.当进水磷碳比为2.5：100时,单位污泥释磷量、单位污泥吸磷量、污泥含磷量和污泥含糖量分别为7.5 mg/g、8.3 mg/g、2.3%和9.5%;当进水磷碳比为10：100时,上述各指标值分别为12.1 mg/g、14.7 mg/g、6.7%和7.0%.在高进水磷碳比条件下,单位污泥释磷量、单位污泥吸磷量和污泥含磷量均较高,污泥含糖量则较低,故高进水磷碳比对于聚磷菌的生长更为有利.     

进水C/P值对高温聚磷菌除磷性能的影响

以高温(30℃)条件下长期稳定运行的强化生物除磷(EBPR)反应器中的污泥为研究对象,探讨C/P值对高温聚磷菌(PAO_(HT))除磷性能的影响,并通过荧光原位杂交技术(FISH)分析污泥中微生物群落结构的变化。试验结果表明,当C/P值为20、25和30时,最大厌氧释磷速率分别为151. 86、157. 15、193. 75 mgP/(gVSS·h),最大好氧吸磷速率分别为25. 15、38. 51、39. 25mgP/(gVSS·h),污泥中PAOs含量分别为22. 36%、34. 53%和86. 01%,而聚糖菌(GAOs)含量分别为10. 38%、8. 91%和未检出。在高温条件下,高C/P值有利于PAOs的富集,可增加污泥释磷和吸磷速率,从而获得较高的除磷效率。     

采用除磷呼吸图谱评估活性污泥除磷过程

为了有效评估活性污泥除磷过程,以西安五大污水处理厂曝气池活性污泥为研究对象,采用除磷呼吸图谱技术从活性污泥除磷效率、厌氧释磷速率两个方面对活性污泥除磷过程进行评估。结果表明,活性污泥除磷效率与除磷呼吸图谱指标Ⅰ/(Ⅰ+Ⅱ)呈一定的正相关关系(R~2=0. 54),故指标Ⅰ/(Ⅰ+Ⅱ)可在一定程度上评估活性污泥除磷效率。当厌氧释磷速率2 mgP/(gMLVSS·h)时,厌氧释磷速率与指标Ⅰ/(Ⅰ+Ⅱ)之间的关系受到较大干扰,无明显规律;当厌氧释磷速率 2 mgP/(g MLVSS·h)时,厌氧释磷速率与指标Ⅰ/(Ⅰ+Ⅱ)呈显著的正相关关系(R~2=0. 90),可有效评估活性污泥厌氧释磷速率。因此,采用除磷呼吸图谱技术可有效评估活性污泥除磷过程。该评估方法具有高效、简单、自动化程度高等优点,可为污水处理厂运营管理提供一项实用技术。     

污泥减量化工艺:HA-A/A-MCO的除磷性能及磷回收

针对污泥减量技术中对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能、污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺,其通过回流释磷污泥的水解酸化来刺激磷的厌氧释放并辅以外排富磷污水进行化学固定的方式除磷.研究发现:当进入水解酸化池的厌氧释磷污泥量为进水量的2%时,水解产生的VFA导致释磷量达57 mg/L,聚磷菌的生长得到促进而聚糖菌则受到抑制;当控制侧流除磷液量为进水量的13%、化学除磷池出水磷为5 mg/L时,系统处理出水TP<0.5 mg/L;提高厌氧释磷浓度并控制化学除磷池的出水磷浓度为5 mg/L,可以提高化学药剂利用率、减少药剂用量并提高化学污泥的含磷量,HA-A/A-MCO系统产生的化学污泥含磷率高达18%,接近纯含磷化合物的含磷率,可直接用作生产磷肥的原料.     

生物除磷颗粒污泥的丝状菌膨胀及恢复研究

颗粒污泥的稳定性是影响其在污水处理中广泛应用的重要因素.在SBR反应器中,采用成熟的生物除磷颗粒污泥,探讨了丝状菌膨胀对其除磷能力和稳定性的影响.经过396d的运行,结果表明,丝状菌的存在对颗粒污泥的形成和稳定起重要作用,但当丝状菌过度生长时,反应器的除磷率和污泥最大释磷速率分别降低到60%和26.67 mgP/（gMLVSS·h）以下,出水SS和SVI分别提高到100 mg/L和50 mL/g以上.采用延长沉淀时间、提高搅拌速度以及投加无膨胀的生物除磷颗粒污泥三种策略均可以恢复系统的功能,所需恢复时间分别为53、26和20 d.