双污泥-两级诱导结晶工艺脱氮除磷试验研究
传统同步脱氮除磷工艺普遍存在碳源不足、泥龄矛盾和硝酸盐回流对厌氧释磷影响等问题。反硝化除磷工艺以典型的“双泥系统”和“一碳两用”独具优势，可以解决传统工艺的不足。随着磷矿不断开采，磷资源日益枯竭，因此有必要从水体中回收磷，实现磷的资源化利用。本研究采用双污泥-两级诱导结晶工艺，将反硝化除磷技术和磷回收技术相结合，将生物除磷和化学除磷结合，既提高了脱氮除磷效率，又达到了节约能耗和资源回收的目的。 双污泥系统中反硝化聚磷污泥的培养是整个工艺启动并稳定运行的关键。试验中先以A/O模式培养好氧聚磷菌，在此基础上富集反硝化聚磷菌(DPB)，借鉴研究经验，在实际培养中进行创新，DPB富集采用三小阶段培养模式，每个阶段调整厌氧/缺氧/好氧时间并改变缺氧段硝氮浓度投加量，并增加厌氧沉淀结束排水后重新进模拟废水、反应周期结束洗泥的步骤。经过109周期的培养，缺氧结束后系统总磷去除率和缺氧段反硝化率分别为84.75％和89.95％，反硝化聚磷污泥培养成功。 为进一步优化双污泥-两级诱导结晶工艺，对双污泥系统和诱导结晶单元影响因素分别进行探究，结果表明:增大A2N-SBR系统容积交换比（在双污泥系统中容积交换比即两个SBR互相交换的水的体积占反应器有效容积的百分比），可提高系统氨氮去除率，但TN和TP的去除率在容积交换比增加到一定程度时，提高幅度不大。生活污水中有机物和难降解物质的存在，严重影响厌氧释磷量和释磷速率，厌氧段HRT为2.5h较为适宜。缺氧段HRT应为2h，时间太长容易引起二次释磷。品种投加量与磷初始浓度相关性不大，一级诱导结晶柱对pH的消耗不会影响二级诱导结晶柱，磷初始浓度对结晶反应时间影响较大，应适当延长二级诱导结晶单元的HRT。 以生活污水为进水，侧流比为20％，对双污泥-两级诱导结晶工艺(A2NSBR-IC2SBR-IC3SBR)和双污泥-一级诱导结晶工艺(A2NSBR-IC1SBR)脱氮除磷效果进行研究，结果表明:在进水COD、TN、NH4+-N、TP、浊度分别为115.31～305.39mg/L、16.20～22.74mg/L、13.8～18.3mg/L、3.6～6.0mg/L、43～102NTU,A2NSBR-IC1SBR系统平均去除率分别为90.33％、89.90％、93.71％、94.87％、97.54％，一级结晶单元平均结晶率和磷回收率分别为55.85％和21.18％，磷回收率不高。在相同水质下，A2NSBR-IC2SBR-IC3SBR系统TP去除率、总结晶去除率、平均磷回收率比A2NSBR-IC1SBR系统分别提高了4.15％、16.48％、6.19％。两种工艺释磷量相差不大，但后者TN去除略有下降。A2NSBR-IC2SBR-IC3SBR工艺在基本不影响TN去除情况下，TP去除率和诱导结晶磷回收率有所提高，具有明显优越性。 保持进水COD、TP、NH4+-N分别为150mg/L、5～8mg/L、30～35mg/L，研究侧流比对反硝化除磷的影响，在侧流比为0％、20％、30％、40％和50％时，随侧流比增大，两种工艺TP去除率先升高后降低，厌氧释磷量先缓慢下降后加速下降，净聚磷量以及生物聚磷量与厌氧释磷量比值一直减小，出水硝氮浓度不断增大，磷回收率先升高后降低。A2NSBR-IC2SBR-IC3SBR系统由于增加了二级诱导结晶单元，诱导结晶单元对生物系统除磷辅助强化作用优先变为生物系统辅助诱导结晶磷回收，出现释磷量变化的转折点有所提前。对于双污泥-一级诱导结晶工艺，最佳侧流比应略小于40％。对于双污泥-两级诱导结晶工艺，最佳侧流比应在30％～40％，还需要进一步试验来确定具体侧流比。该工况条件实施化学磷回收，不管结晶效率如何，应保证结晶单元磷回收量不超过进水总磷负荷的65％。
污水处理;反硝化除磷技术;磷回收技术;双污泥系统;诱导结晶
东南大学
硕士
环境科学与工程
归柯庭;吕锡武
2014
中文
X703.1
80
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）