富磷剩余污泥厌氧发酵过程中释磷机理研究

来源 :同济大学(上海) 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:charse
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生物强化除磷利用除磷微生物将污水中的磷转移到剩余污泥当中,使污泥中的含磷量高达污泥干重的4-6%,即富磷剩余污泥。目前富磷剩余污泥的常用处理方法是直接浓缩脱水,由于没有经过稳定,加剧了二次污染的风险.厌氧消化曾是剩余污泥稳定化、减量化、资源化的最有效方法之一,但实际中己很少用于富磷污泥处理.这是因为虽然消化过程产生的上清液中含有大量低分子脂肪酸,是污水生物脱氮除磷最需利用的碳源,但上清液中会含有大量从污泥中释放出来的氮、磷元素,会加剧污水处理系统的脱氮除磷负荷。因此,理解剩余污泥中厌氧环境下的氮、磷释放机制可为解决上述问题提供依据.   本文考察了剩余污泥厌氧发酵过程中P-PO43-的释放规律;定期测试污泥中TCOD、SCOD、TSS、VSS、PHB等指标,讨论了上清液中。P-PO43浓度与各指标的变化计量关系。结果表明:发酵过程中P-PO43-释放随VSS、TCOD呈负相关关系,与SCOD、PHB以及N-NH4+呈正相关关系。计量关系表明:富磷污泥释放P-PO43-至上清液的同时,PHB指标的变化与活性污泥系统中的厌氧释磷过程有相似之处,认为剩余污泥厌氧释磷过程有活性污泥厌氧释磷的痕迹,但机理更为复杂。定期测试污泥中TCOD(总化学需氧量)、SCOD(溶解性化学需氧量)、TSS(总悬浮固体)、VSS(挥发性悬浮固体)等指标,分析这些指标与上清液中各种形态N元素的变化关系,讨论了N元素变化与各指标的计量关系。结果表明:剩余污泥厌氧发酵过程中总氮的损失的主因是上清液中氨态氮的挥发,同时也存在因硝化、反硝化作用而导致的总氮损失。氨态氮与VSS减少、SCOD增加呈显著线性相关,而总氮变化与它们的相关性相对较差。总氮每损失1mg的同时,其它指标变化情况为TSS损失约计24.0mg,VSS损失约计34.0mg,TCOD损失约计68.0mg,SCOD增加约计44.0mg,氨态氮增加约计0.40mg。   通过投加硝酸盐,考察硝酸盐对污泥消化过程的影响。结果表明:硝酸盐的存在导致VSS平均变化速率比空白样快28.09 mg.L-1.d-1,并且对污泥消化过程中的产甲烷阶段有一定的抑制作用;当硝酸盐存在时,厌氧氨氧化作用的发生导致上清液中的N-NH3变化速率减慢,硝酸盐对污泥消化过程中磷的释放有明显的抑制作用,当硝酸盐浓度高于60mg.L-1时,抑制作用明显。   本文讨论了厌氧、好氧、缺氧环境下剩余污泥消化释磷机制.结果表明:剩余污泥在厌氧、缺氧环境下均有明显的释磷现象,平均释磷速率分别达1.614、0.998mg/(L·d);厌氧与缺氧环境下释磷量与PHB(聚β-羟基丁酸)之间的计量关系比较表明,释磷过程中包含有明显微生物释磷机制,同时还存在着物理化学方面引起的释磷机制,NO3--N抑制剩余污泥中PO43--P的释放主要是通过影响其微生物学机制而进行的.
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