【摘 要】
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随着污水处理技术的不断发展,大量的剩余污泥如何处理成为新的研究热点,OSA(Oxic-Settling-Anaerobic)作为一种有着巨大应用前景的污泥减量工艺受到广泛关注。本论文将SBR与OSA工艺组合为SBR/OSA工艺,并对SBR/OSA工艺的污泥减量效果、动力学参数、曝气过程以及内源呼吸过程进行分析,探究SBR/OSA工艺污泥减量机理。研究以SBR工艺为对照组,SBR/OSA工艺为实验组
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随着污水处理技术的不断发展,大量的剩余污泥如何处理成为新的研究热点,OSA(Oxic-Settling-Anaerobic)作为一种有着巨大应用前景的污泥减量工艺受到广泛关注。本论文将SBR与OSA工艺组合为SBR/OSA工艺,并对SBR/OSA工艺的污泥减量效果、动力学参数、曝气过程以及内源呼吸过程进行分析,探究SBR/OSA工艺污泥减量机理。研究以SBR工艺为对照组,SBR/OSA工艺为实验组,考察了两种工艺在稳定运行180天中的出水水质与剩余污泥排放量,分析了 SBR/OSA工艺的污泥减量效果。从内源呼吸理论出发,分析了 SBR与SBR/OSA工艺的动力学参数和内源呼吸过程的差异,并结合两种工艺曝气过程氧气利用情况,综合探究SBR/OSA工艺污泥减量的内在原因。研究结果表明:(1)SBR与SBR/OSA工艺运行较为稳定,出水水质基本达到一级A标准。其中对照组SBR工艺污泥表观产率为0.202gMLSS/gCOD,实验组SBR/OSA工艺污泥表观产率为0.1324gMLSS/gCOD,实验组对比对照组污泥减量达34.46%,说明SBR/OSA工艺可以在不影响出水水质情况下实现污泥减量。(2)利用呼吸计量法测得SBR与SBR/OSA工艺在25℃时异养菌产率系数YH与最大比增长速率μmax没有明显差异,但是SBR/OSA工艺的污泥衰减系数bH比SBR工艺增长20%。进一步测定发现15℃时SBR/OSA工艺的污泥衰减系数bH 比 SBR工艺增长40%,由此可以确定SBR/OSA工艺较大的污泥衰减系数是污泥减量的主要原因。(3)SBR与SBR/OSA工艺在相同进水成分及运行参数情况下,曝气过程中异养菌与自养菌对氧气的利用情况却有明显差异,SBR/OSA工艺相比于SBR工艺异养菌利用氧气比例下降,自养菌利用氧气比例上升,说明SBR/OSA工艺可能由于厌氧污泥回流造成了反应器内异养菌与自养菌比例发生变化,使得异养菌比例下降,自养菌比例上升。(4)SBR与SBR/OSA工艺活性污泥进入内源呼吸时间虽然相同,但是SBR/OSA工艺活性污泥内源呼吸阶段持续时间更长,异养菌与自养菌在内源呼吸阶段不可恢复的部分更多,说明SBR/OSA工艺有更多微生物在此阶段衰亡了,导致SBR/OSA工艺有较大的污泥衰减系数。(5)SBR与SBR/OSA工艺活性污泥中异养菌与自养菌虽然进入内源呼吸时间相同,但异养菌在缺乏基质条件下可以利用自养菌衰减死亡部分维持自身生命活动,且异养菌中可恢复部分大于自养菌,说明异养菌比自养菌抗饥饿能力更强。(6)SBR与SBR/OSA工艺以呼吸比例表征的内源呼吸过程验证了曝气过程所得结论,SBR/OSA工艺由于厌氧污泥回流改变了活性污泥中微生物比例,使得异养菌比例下降自养菌比例上升,说明SBR/OSA工艺活性污泥中含有更大比例的自养菌。自养菌在缺乏基质情况下更加脆弱容易发生衰亡,致使SBR/OSA工艺污泥衰减更加剧烈。本研究通过对SBR与SBR/OSA工艺动力学参数、曝气过程与内源呼吸过程深入研究发现SBR/OSA工艺由于活性污泥菌种比例的改变及更大的污泥衰减系数共同导致了 SBR/OSA工艺污泥减量现象。
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