磷是一種不可再生的稀缺礦物資源。城市生活污水中磷濃度低但水量大,是磷回收利用的重要來源。建立以資源回收為目標的污水處理工藝,利用生物膜法從碳回收后的低碳低磷污水中去除并富集磷酸鹽是近年來的一個重要研究課題。針對生物膜去除/富集磷酸鹽的工程應(yīng)用中存在的懸浮填料掛膜速度慢、短期內(nèi)掛膜效果差和聚磷微生物富集需時長的問題,本論文通過小試規(guī)模的實驗研究,在不同接種泥源、有機負荷、厭氧/好氧交替周期、填料混合方式等多種條件下進行懸浮填料生物膜的培養(yǎng),采用統(tǒng)一的評價方法對比不同培養(yǎng)條件下所獲得懸浮填料生物膜的COD和氨氮去除效果、吸磷量和釋磷量、EPS含量及其組成分布、生物膜平均厚度,在此基礎(chǔ)上探討適合聚磷微生物在懸浮填料載體上附著生長的培養(yǎng)方式,考察影響懸浮填料快速掛膜的關(guān)鍵因素。并結(jié)合掃描電子顯微鏡和高通量測序技術(shù),探討懸浮填料聚磷生物膜在主流磷回收工藝中的磷酸鹽去除與富集性能及其微生物群落的變化情況。通過實驗得出了以下結(jié)論:(1)不同接種泥源、有機負荷、厭氧/好氧交替周期、填料的混合方式等條件會對懸浮填料生物膜的培養(yǎng)產(chǎn)生影響。其中,接種污泥泥源對懸浮填料生物膜培養(yǎng)的影響較小;適宜的厭氧/好氧交替周期能提高懸浮填料生物膜的吸釋磷性能和掛膜效果;較高的有機負荷和輕微碰撞的填料混合方式能夠縮短懸浮填料生物膜的掛膜時間并提高掛膜效果。(2)本研究中采用40%的懸浮填料體積填充率并使之在承托層處于輕微碰撞的狀態(tài),在厭氧4小時/好氧4小時的交替周期中,0.25kg(COD)/[kg(MLSS)·d]的有機負荷下,每隔48小時換水,排水體積比為25%時,能夠有效縮短掛膜時間為20天,提高掛膜效果,生物膜厚度為440.8μm,且具有較好的吸釋磷性能,磷酸鹽去除率為53.2%,釋磷量為7.50 g/m~3填料。此時,EPS總量為160.1 mg·g~(-1)SS,其中T-EPS含量占53.4%,有利于微生物附著在載體表面。(3)懸浮填料聚磷生物膜具有較好的適應(yīng)能力,能夠使磷酸鹽去除與富集工藝中的好氧出水磷酸鹽濃度小于0.5 mg/L,并能在厭氧段得到最高63 mg/L的磷酸鹽富集溶液,且生物膜中的聚磷微生物在運行過程中能夠得到進一步的富集培養(yǎng)。
【學(xué)位單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X799.3
【部分圖文】：

圖 1-1 Phostrip 工藝實際運行流程圖 污水處理廠除磷現(xiàn)狀我國有超過 80%的污水處理廠采用了活性污泥法，這些以去除 COD 和 S標的活性污泥工藝在生活污水的處理中起到了重要作用，然而這些活性污泥雖然對 COD 和 SS 具有較好的處理效果，但對氮和磷的去除率相對不高，易造成水體富營養(yǎng)化[18]。1 生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌“過量吸磷”的特性將磷酸鹽過量儲存在細胞內(nèi)實。聚磷菌(PAOs, phosphorus accumulating organisms)是兼性微生物[19]，聚磷

圖 1-2 聚磷菌代謝過程示意圖磷工藝國污水處理廠主要通過 EBPR（強化生物除磷）、A2/O（去除生活污水中的磷酸鹽�；锍坠に噺娀锍祝┦遣捎没钚晕勰喾ㄟM行生物除磷的一種工用聚磷微生物能夠“過量吸磷”的特性，在厭氧/好氧或式將過量的磷酸鹽儲存在聚磷微生物體內(nèi)形成富磷污泥。在厭氧條件下，聚磷微生物水解多聚磷酸鹽（poly-P）成碳儲存物（如 PHB），同時將磷酸根釋放到細胞外部；聚磷微生物消耗 PHB，同時吸收磷酸根，過量吸收的磷酸跟細胞中，因此可以通過排除富磷的剩余污泥來實現(xiàn)生活污

蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論反硝化細菌以有機物為碳源進行反硝化脫氮。隨后生活污水流入好氧段，隨著有機物的不斷減少，聚磷微生物吸收水中的溶解性磷酸鹽儲存在體內(nèi)，氨氮通過硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，最后將剩余污泥的排出系統(tǒng)。A2/O 工藝對生活污水具有良好的脫氮除磷效果，但 A2/O 工藝的本質(zhì)是將水相中多形態(tài)的磷轉(zhuǎn)移到了污泥相中，之后又以剩余污泥的形式將磷排出系統(tǒng)。
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本文編號：2856953