【摘要】：污水排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,眾多新建和原有污水處理廠都面臨著氮、磷達標(biāo)排放的壓力,以防止富營養(yǎng)化為目的脫氮除磷已成為學(xué)術(shù)界的主要研究目標(biāo)之一,我國的污水處理行業(yè)正面臨著污水深度脫氮除磷的問題。本研究自主研發(fā)的城市污水脫氮除磷創(chuàng)新工藝——智能化控制序批性生物膜反應(yīng)器(ICS-SBBR),與傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝相比,具有單池運行,不需物理分區(qū),微生物濃度高等優(yōu)點。ICS-SBBR工藝系統(tǒng)以獨特的運行方式按照時間順序形成交替運行的(好氧/缺氧)n環(huán)境,創(chuàng)造有利于硝化、反硝化、好氧吸磷和反硝化攝取磷的環(huán)境條件,實現(xiàn)高效脫氮除磷,曝氣時間和水力停留時間短,既節(jié)約了能耗,又減小了占地面積,降低了基建投資。 本研究以混紡纖維填料計時器控制序批性生物膜反應(yīng)器(TCS-SBBR)為參比,研究了不同進水C/N比下,混紡纖維填料ICS-SBBR工藝系統(tǒng)的脫氮除磷性能和微生物多樣性；以懸浮填料TCS-SBBR為參比,研究了不同水力停留時間(HRT)、不同進水C/N比和C/P比時,懸浮填料ICS-SBBR工藝系統(tǒng)的脫氮除磷性能、反硝化菌和聚磷菌種屬組成。主要研究成果如下： 不同的進水C/N比和控制模式對懸浮填料ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)COD和NH4+-N的去除影響不大；但對TN的去除影響顯著,尤其是當(dāng)C/N比為5.0和3.3時,ICS系統(tǒng)對TN的去除率分別比TCS系統(tǒng)高15.5%和12.1%。C/N比對磷去除的表觀影響不明顯,但ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)內(nèi)磷的去除機理不同,ICS系統(tǒng)中沒有厭氧釋磷現(xiàn)象的發(fā)生,缺氧期內(nèi)能發(fā)生反硝化除磷,TCS系統(tǒng)為傳統(tǒng)的厭氧釋磷好氧吸磷工藝。ICS系統(tǒng)比TCS系統(tǒng)節(jié)能40%,HRT縮短30%。ICS系統(tǒng)內(nèi)生物膜微生物生長環(huán)境為(好氧／缺氧)n,Bacteroidetes(擬桿菌綱)類群占群落的45%,為優(yōu)勢菌群,而TCS系統(tǒng)內(nèi)生物膜微生物生長環(huán)境為厭氧／好氧,Betaproteobacteria(β-變形桿菌綱)類群占群落的37%,為優(yōu)勢菌群；優(yōu)勢菌群的不同,導(dǎo)致ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)對氮的去除效果和除磷的機理不同。 以懸浮填料SBBR系統(tǒng)為研究對象,在一個運行周期內(nèi),調(diào)整TCS系統(tǒng)的‘厭氧+好氧’時間,共設(shè)置4種HRT工況：(3+5)h、(3+6)h、(4+5)h、(2+7)h。在4種HRT工況下,HRT對ICS系統(tǒng)去除有機物、氮和磷的性能沒有影響,但對TCS系統(tǒng)NH4+-N、TN和TP的影響較大,尤其是當(dāng)(4+5)h時,去除效果不顯著(53.6%、82.9%和69.0%),而(2+7)h時,僅部分恢復(fù)(48.0%、68.4%和75.7%)。C/N比對懸浮填料ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)內(nèi)TN的去除影響顯著,ICS系統(tǒng)對TN的去除率分別為96.3%、89.7%和84.3%,而TCS系統(tǒng)則為89.2%、79.5%和76.8%；對TP去除的表觀影響不明顯,去除率均為100%。僅改變C/P比不影響ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)對TN和COD的去除。對懸浮填料ICS系統(tǒng)和TCS系統(tǒng)中反硝化菌和聚磷菌的研究發(fā)現(xiàn),反硝化聚磷菌是聚磷菌中的重要組成部分,在缺氧環(huán)境下能夠成為優(yōu)勢菌群；系統(tǒng)中存在著能直接好氧吸磷的聚磷菌,可不經(jīng)過厭氧釋磷階段而直接除磷,且系統(tǒng)需要的HRT較短。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X703

【參考文獻】

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1 姜昕;馬鳴超;李俊;魯安懷;鐘佐q

本文編號：2741318