【摘 要】
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磷（P）是人类和其他动植物生命活动所必需的营养物质,但过量的P排入水体会造成水体富营养化。据统计,现有的磷矿储量预计将在未来50-100年耗尽,本试验以生活污水为研究对象,采用侧流磷回收技术与反硝化除磷工艺相结合的方法,同时实现磷回收和生物除磷。主要研究结果如下文所述。实验第一阶段,经过为期28天的交替厌氧/好氧运行模式驯化,SBR反应器内完成聚磷菌（PAOs）的富集。结果表明,驯化末期磷的释放量
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磷（P）是人类和其他动植物生命活动所必需的营养物质,但过量的P排入水体会造成水体富营养化。据统计,现有的磷矿储量预计将在未来50-100年耗尽,本试验以生活污水为研究对象,采用侧流磷回收技术与反硝化除磷工艺相结合的方法,同时实现磷回收和生物除磷。主要研究结果如下文所述。实验第一阶段,经过为期28天的交替厌氧/好氧运行模式驯化,SBR反应器内完成聚磷菌（PAOs）的富集。结果表明,驯化末期磷的释放量保持在25mg/L左右,出水PO43--P浓度几乎为零,除磷效率保持在99%以上,反应器除磷性能良好;与此同时,随着驯化和富集时间延长,好氧阶段COD降解量逐步下降,大部分COD在厌氧段被聚磷菌吸收利用,说明系统内异养微生物逐渐减少,PAOs逐步增多。实验第二阶段,SBR的运行模式调整为交替厌氧/缺氧/好氧（A/A/O）,并通过逐步提高电子受体NO2—N浓度驯化富集反硝化除磷菌（DPAOs）。结果表明,NO2--N浓度为2mg/L和5mg/L时,厌氧阶段平均释磷量分别为25.3mg/L和26.8mg/L,缺氧除磷率分别为36.0%和52.5%,缺氧末期NO2--N含量则几乎为零,表明电子受体投加不足。NO2--N浓度提高到10mg/L,厌氧末磷的释放量稳定在26.8mg/L左右,缺氧除磷性能提高至70.7%,表明添加10mg/L的NO2--N对P有很好的去除效果。实验第三阶段,在交替A/A/O模式运行的SBR厌氧末期提取一定富磷上清液,探究不同Fe/P比和AL/P比条件下侧流磷回收对主流EBPR系统除磷性能的影响,并确定最佳侧流反应条件。结果表明,侧流最佳反应温度、搅拌速度和反应时间分别是25℃、150rpm和60min,铁源反应体系的最适p H值为7,铝源反应体系的最适p H值为6,且XRD分析确定磷回收产物为Fe PO4和Al PO4。在Fe/P和AL/P比值分别为1、2、3和4条件下的长期侧流磷回收实验表明,Fe/P比值为3,Al/P比值为2是P回收的最佳投加量,PO43--P平均去除效率分别为40.3%和42.3%。研究还发现,Fe/P比的增加导致体系中存在铁盐残留,但不影响磷的释放和吸收,说明微生物活性不受其影响。然而,AL/P比的增加会抑制污泥中微生物的生长代谢,导致污泥沉降性能下降和活性污泥的解体。停止侧流磷回收并使系统在厌氧/好氧条件下运行,主流系统的除磷性能在8天后迅速恢复,去除率达到96.9%,说明过量投加铝盐导致的微生物活性抑制能够得以恢复。
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