论文部分内容阅读
与传统的脱氮工艺相比，以短程硝化为基础的新型脱氮工艺具有节省能耗与缩短反应时间等优点，但是，氨氧化菌（AOB）生长缓慢、世代时间长，致使亚硝酸盐的生成速率成为新型脱氮工艺的限制性步骤。因此，高效、稳定的亚硝化反应是实现新型脱氮工艺的关键。好氧颗粒污泥是生物处理工艺中一种特殊的微生物组织结构形式，具有结构密实、沉降性能好、生物浓度高、抗有机负荷能力强等优点。将短程硝化技术与好氧颗粒污泥技术相耦合，富含氨氧化菌（AOB）的颗粒污泥兼具沉降性能好和短程硝化两方面特性，奠定了高效生物反应器开发与应用的技术基础。以往对于好氧颗粒污泥的研究多在具有较大高径比、间歇式运行的SBR反应器中进行，而现今大多污水处理都是连续进水的，对于连续性污染源，利用SBR处理需要加设缓冲池或者调节池，且时间上的推流运行无法形成稳态的反应过程，较大的高径比也无法用于现存实际工程的改造或升级。本研究采用自行设计的ABR-CSTR一体式反应器进行好氧颗粒的培养，初步探索在具有较低的高径比且连续流式运行的条件下培养好氧颗粒污泥的可能性。厌氧折流板反应器（ABR）是第三代高效厌氧反应器，具有结构简单、污泥产率低、耐水力和有机冲击负荷能力强、运行投资费用低等优点，将ABR工艺与CSTR工艺相结合，可用来去除高碳高氮废水。系统运行114天后，成功获得好氧颗粒污泥，颗粒污泥颜色为金黄色，平均沉降速率达20.8m·h-1，MLSS达6600mg·L-1，SVI稳定在50mL·g-1，粒径大于0.58mm的污泥约占总数的99%。较强的水力选择压（表面气速>2.6mm/s,沉淀池上升流速>至60cm·h）与随着污泥的不断淘洗而不断提高的污泥负荷（由0.5kgCOD/MLSS·d提高至1.6kgCOD/MLSS·d)是好氧颗粒污泥形成的主要原因。以前期在ABR-CSTR中培养五个月的好氧颗粒污泥为种泥，通过逐步提升进水中的NH4+-N浓度（65mg·L-1-165mg·L-1），调节CSTR中的pH维持在8.1-8.4，控制系统温度为30℃-35℃，成功启动亚硝化颗粒污泥技术。系统运行75d，进水NH4+-N容积负荷达5.4kg·m-3·d-1, NH4+-N平均去除率达95%以上，NO2--N速率达5.0kg·m-3·d-1，亚硝酸盐累积率达90%以上。所形成的具有亚硝化功能的好氧颗粒污泥边缘更加光滑，结构更加密实，平均沉降速率达30m·h-1，MLSS达8800mg·L-1，SVI稳定在30mL·g-1,颗粒污泥的颜色由接种时的金黄色逐渐变为橘黄色。CSTR中高浓度的FA是实现并维持稳定亚硝化的主要因素。