SBR系统在低温条件下的废水生物除磷性能及除磷途径分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hitsyl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物除磷工艺是一种经济有效地控制水体富营养化的手段,在全世界范围的污水处理厂被广泛应用。但在实际工程中,生物除磷工艺稳定性较差。温度是影响生物除磷工艺的重要参数,在温度低于10℃的低温环境,有大量生物除磷失效的报道。本研究考察了低温运行的生物除磷系统的性能,分析低温条件下生物除磷反应器中的微生物群落结构、功能微生物、聚磷污泥活性以及磷去除途径的特异性,从生物去除和生物诱导的化学去除等方面分析低温对磷的去除机制的影响。在5℃条件下启动生物除磷反应器,发现低温条件下通过A/O方式运行的SBR可以实现聚磷菌在反应器中的富集,反应器启动所需的时间为31d。温度越低,反应器启动需要的时间和污泥龄越长。5℃的生物除磷反应器在稳定运行后,对磷酸盐的去除率在85%左右,15℃的SBR除磷效率为95%,而25℃的除磷反应器磷酸盐的平均去除率为78%。污泥龄对低温生物除磷系统的性能有很大影响。在5℃,将反应器的污泥龄从30d降到15d后,生物除磷的性能严重恶化,聚磷菌逐渐从反应器中被洗出。通过模型计算低温生物除磷反应器适宜的污泥龄,发现5℃时生物除磷反应器的洗出污泥龄为12d,稳定污泥龄为18d,即在5℃要获得稳定高效的生物除磷性能,必须保证反应器的污泥龄在18d以上。低温生物除磷系统中聚磷菌的代谢受到了pH的影响。厌氧释磷能力随着pH的升高而加强。pH在6和8之间变化时,乙酸吸收和PHB的合成能力也随着pH升高而加强,但是当pH升高到8.5时,聚磷酸盐分解释放的能量主要用于克服细胞膜两侧电势差(Δ? ),导致PHB合成动力不足,从而抑制了好氧段磷的吸收。在pH为8时,生物除磷系统实现了充分的释磷和吸磷,并取得了最好的除磷效果。在不同pH下长期运行生物除磷反应器,发现pH影响了生物除磷系统的微生物种群结构。在酸性条件下(pH为6)长期运行的生物除磷系统中聚糖菌大量存在;而pH为8时,聚磷菌在活性污泥中占有优势地位。发现低温条件下EPS对磷的去除起重要作用。5℃时,平均每个运行周期通过EPS去除的磷达到2.4mg,EPS去除的磷占磷去除总量的13%。而15和25℃通过磷酸盐沉淀在EPS表面富集而去除的磷分别占磷去除总量的4.2%和4.8%。低温条件下有利于磷酸根与金属结合生成沉淀并附着在EPS中。在不同温度生物除磷系统中,通过微生物代谢和聚磷菌过量吸收进行的胞内磷去除均占主导作用,达到磷去除总量的80%以上。在15℃,生物除磷系统通过微生物的胞内作用去除的磷最多,典型周期SBR反应器通过微生物的胞内作用去除的磷为18.2mg,除磷效率也达到了95%。应用分子生物学技术考察了低温运行的生物除磷系统在微生物群落结构和功能微生物的特异性。FISH技术结合反应器运行的结果显示,5℃条件下,较短的污泥龄(15d)容易造成聚磷菌洗出,维持较长的污泥龄有利于聚磷菌的富集。5℃,污泥龄为30d的生物除磷反应器中聚磷菌含量最高,在活性污泥微生物中约占64.3%。应用PCR-DGGE技术考察了温度对生物除磷系统功能微生物的影响,发现不同温度的生物除磷反应器功能微生物有差异,5、15和25℃条件下运行的的生物除磷反应器中都存在的功能微生物为Uncultured beta proteobacterium gene for 16S rRNA clone:OS1L-4和Gemmatimonas aurantiaca。Uncultured actinobacterium clone GCP18大量存在于25℃的生物除磷反应器中,在5℃的生物除磷反应器中,Tetrasphaera elongata的含量很高,可能为低温条件下起主要作用的功能菌。考察了温度对富磷污泥反应动力学的影响,发现聚磷菌的厌氧反应活性在25℃时最大,好氧反应活性在5-30℃随着温度的升高而提高。温度对生物除磷系统中微生物动力学反应有较大影响,生物除磷系统在低温运行时,聚磷菌的活性最差。厌氧乙酸吸收、PHB合成和磷酸盐释放的温度系数分别为1.056、1.047和1.053,好氧的磷酸盐吸收和PHB消耗的温度系数分别为1.057和1.066。
其他文献
中共十八大报告首次提出"努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展"的重要论断,为我国未来的发展建设指明了方向。大学生作为未来祖国建设的接班人和建设者,响应"美丽中国"的
<正>略读教学课堂结构与精读相比显得简约、粗线条,为学生开辟大块的时间与空间进行自主阅读。虽说略读教学提倡"简""略",但也需要有"精"读的部分,否则略读就成了"泛读"。由
习近平同志对红船精神、中国梦及中国精神的阐述,是对党的精神之源的概括,具有丰富的内涵和巨大的时代价值,体现了他对党的理论和精神的传承与弘扬;弘扬中国精神是体现"三个
<正>和平铝业集团始创于1989年,是一家以铝合金产业为核心,同时经营铝型材生产、铝型材销售、铝门窗加工、幕墙工程设计与施工、铝门窗五金配件销售、铝单板与纱窗加工等多项
乡村教师之于乡村的知识分子身份,随着现代文明与教师专业化的发展而日渐式微:其"知识者"角色正在弱化,其"文化人"身份正在消失,其"政治精英"地位正在旁落;他们在追逐与城市
设施农业栽培精耕细作要求高、作业环节多、劳动强度大。文章结合设施农业栽培特点,分析了深松、施肥、耕翻、整地、起垄等主要环节对机械化作业的要求和机械化作业的现状,探
随着社会的发展和人们审美水平的提高,舞蹈成为人们生活中的重要组成部分。芭蕾舞逐渐成为人们关注的焦点,学习芭蕾舞首先就应该掌握其基本特征。本文从芭蕾舞的基本特征入手
论文结合Radden&Kovecses的认知转喻理论以及Al一Sharafi的语篇转喻模型,从认知转喻角度建立模型分析回指现象,同时将此模型分别应用于英语和汉语的表层回指和深层回指的各种
"好评返现"是近年来在网络商品交易中衍生的一种新的营销手段。网络商品经营者通过向消费者承诺好评返现的方式以提高其店铺的好评率和信用等级,吸引更多的消费者。然而,网络
欧元的启动和近年来中国不断推进的人民币浮动汇率体制进程的不断深入,使得人民币与世界其他货币之间的波动日益频繁和显著,对于中国国内的企业将面临外汇风险的千变万化。只