不同曝氣強(qiáng)度下SBMBBR和SBR脫氮除磷性能對(duì)比研究
摘要：對(duì)比考察了不同曝氣強(qiáng)度下序批式活性污泥反應(yīng)器(SBR)和序批式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(SBMBBR)的脫氮除磷效果,并分析了反應(yīng)器單個(gè)周期內(nèi)有機(jī)物、氮和磷的轉(zhuǎn)化過(guò)程.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SBMBBR和SBR脫氮主要是基于好氧段發(fā)生的同步硝化反硝化(SND)及進(jìn)水、攪拌階段發(fā)生的缺氧反硝化途徑實(shí)現(xiàn)的,而除磷是基于常規(guī)生物除磷和反硝化除磷過(guò)程而完成.曝氣強(qiáng)度會(huì)影響SBR和SBMBBR好氧階段SND發(fā)生的程度,最佳曝氣強(qiáng)度下兩者通過(guò)SND作用去除的TN量分別達(dá)到去除總量的47.7%和79.0%.在采用先行厭氧的運(yùn)行方式,保持系統(tǒng)內(nèi)高濃度微生物,使反應(yīng)器在進(jìn)水C/N比只有2.2~3.5的條件下均取得了良好的脫氮除磷效果.兩者相比,SBMBBR和SBR在COD和NH+4-N去除方面沒(méi)有差異,而SBMBBR的反硝化、除磷效果更優(yōu),TN、TP去除率分別達(dá)到95.4%和93.5%,較SBR分別高出10.9%和4.1%.
關(guān)鍵詞：SBR，SBMBBR，脫氮除磷，硝化反硝化(SND)，反硝化除磷
隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的日益突出及污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，脫氮除磷已成為當(dāng)前污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，序批式活性污泥（ＳＢＲ）工藝因其特有的優(yōu)越性而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用．基于傳統(tǒng)脫氮除磷原理，采用單級(jí)好氧或厭氧好氧運(yùn)行工序的ＳＢＲ工藝很難實(shí)現(xiàn)污水中氮和磷的有效去除，因此，不少研究者就如何改進(jìn)ＳＢＲ運(yùn)行方式以減小各反應(yīng)過(guò)程之間矛盾，提高脫氮除磷效果進(jìn)行了深入的研究，主要的改進(jìn)運(yùn)行方式有：在曝氣中間階段或曝氣階段后增設(shè)停曝?cái)嚢桦A段，采用厭氧好氧缺氧運(yùn)行模式，采用多段進(jìn)水、交替厭氧好氧運(yùn)行工序，采用恒液位出水方式等．以上改進(jìn)的運(yùn)行方式提高了ＳＢＲ的運(yùn)行效果，但也使其運(yùn)行操作和管理更為復(fù)雜．移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（ＭＢＢＲ）是近幾年興起的一種污水處理工藝，它集中了活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，具有生物相豐富、傳質(zhì)速率快、處理能力強(qiáng)、抗沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)．在ＭＢＢＲ工藝中，由于填料內(nèi)部存在的溶解氧（ＤＯ）擴(kuò)散限制而多有同步硝化反硝化（ＳＮＤ）現(xiàn)象的發(fā)生，因而具有良好的脫除有機(jī)物和氮的能力．研究發(fā)現(xiàn)，采用厭氧好氧序批式移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（ＳＢＭＢＢＲ），利用傳統(tǒng)除磷原理和ＳＮＤ原理能夠?qū)崿F(xiàn)氮和磷的同步去除．在ＳＢＭＢＢＲ中，聚磷菌、反硝化菌、硝化菌等存在于同一系統(tǒng)中，必然存在著硝化菌、反硝化菌與聚磷菌對(duì)溶解氧需求不同的矛盾，反硝化菌與聚磷菌對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng)，以及在生物膜內(nèi)部存在的ＤＯ擴(kuò)散限制可能有利于脫氮而不利于磷的吸收等問(wèn)題．因此，本文對(duì)比考察以厭氧好氧簡(jiǎn)單模式運(yùn)行的ＳＢＲ和ＳＢＭＢＢＲ脫氮除磷效果，分析在不同曝氣條件下反應(yīng)器單個(gè)周期內(nèi)有機(jī)物、氮和磷的轉(zhuǎn)化過(guò)程，探討系統(tǒng)中污染物去除的特性．以驗(yàn)證ＳＢＭＢＢＲ工藝在污水脫氮處理方面的優(yōu)越性，確定關(guān)鍵工藝參數(shù)，為該工藝的應(yīng)用推廣及現(xiàn)有ＳＢＲ污水處理工程的升級(jí)改造提供參考.
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