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反硝化除磷技术具有节约碳源,节省曝气量,以及降低污泥产量的优点。本试验采用SBR反应器,按厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)模式,采用以红糖为碳源,以硝酸盐、亚硝酸盐为电子受体进行了反硝化除磷(DPB)的研究。试验详细研究了碳源、电子受体、pH及温度对反硝化除磷的影响。试验发现:
运行稳定后,缺氧吸磷量占总吸磷量的85%,DPB占整个PAO的比例为56.8%。厌氧停留时间以不超过1.5h为宜,缺氧停留时间以2h为宜,好氧停留时间以0.5~1h为宜。
碳源浓度越高,越有利于厌氧释磷的发生,缺氧段外加碳源对缺氧吸磷是不利的,外加碳源浓度越高,吸磷性能受到的抑制作用也越大。以红糖为碳源,在A/A/O模式下运行时,在C/P=32时,DPB污泥具有最佳的除磷性能。在相同浓度的条件下,基质越简单,释磷效果越好,后续的吸磷速率也越大。
NO3-作电子受体时,在保证有足够的硝酸盐做电子受体的情况下,缺氧吸磷速率几乎不受硝酸盐浓度的影响。在本试验条件下,缺氧阶段每消耗1mgNO3--N吸收约1mgPO43--p。
DPB能够以亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化吸磷。在低NO2--N浓度(5~10mg/L)的条件下,亚硝酸盐对DPB没有抑制作用,缺氧吸磷速率高于以硝酸盐为电子受体的缺氧吸磷速率。亚硝酸盐对DPB的抑制作用与pH有非常大的关系,在初始pH=7.0时,亚硝酸盐的抑制浓度在20mg/L~35mg/L之间,并且抑制程度随浓度的增加而增大。当NO2--N=35mg/L,缺氧吸磷几乎被完全抑制。在缺氧段pH=7.5时,当NO2--N=50mg/L时,也没有非常明显的抑制现象。
在反硝化吸磷过程中,DO不会对DPB构成影响。0.5h~1h的曝气能够使系统比较容易的保持长期稳定,过量曝气对系统则是有害的。
温度对反硝化除磷有重要的影响。对厌氧释磷来说,15℃是一个临界点,对缺氧吸磷来说,20℃是一个临界点。在低于临界点时,厌氧释磷或缺氧吸磷随温度的变化明显,随温度的升高而显著增加;当温度高于临界点时,厌氧释磷或缺氧吸磷均随温度升高而略有提高;在10~30℃范围内,反硝化速率随温度的升高而增加。缺氧吸磷速率与NO3--N消耗速率相比,N03--N消耗速率受温度的影响更大。
pH对DPB有重要的影响,pH越低,越有利于DPB的厌氧释磷,但是这种释放包括“酸溶效应”造成的无效释磷,会影响污泥的活性,对后续吸磷造成不利的影响。在6.0~8.0范围内,pH越高,越有利于DPB缺氧吸磷。pH能够较准确指示厌氧释磷与缺氧吸磷的终点,因此,能够作为实时监控的参数。