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反硝化除磷脱氮是近来颇受关注的污水生物处理新技术,本文进行了反硝化除磷菌培养模式的探讨研究,并针对北方地区污水季节温差变化大的特点,通过正交实验重点研究了低温下各因素对反硝化除磷的影响。
本试验以污水厂氧化沟内活性污泥为接种污泥,采用人工配水在SBR反应器内分别进行一段式和两段式富集培养反硝化除磷菌(DPB)的试验,并分析了活性污泥中的DPB含量。结果表明,两种培养模式均能有效的驯化富集反硝化除磷菌,培养的污泥沉降性能均较好,污泥的含磷率均在2.3~3.7%之间,培养后污泥中的DPB占PAOs的比值(RDPB)分别达到了77%和71%,DPB是优势菌群。
对常温(25℃左右)和低温(15℃左右)条件下运行的DPB污泥性能以及反应器内混合液ORP的变化进行了对比试验。结果表明,温度对DPB活性有一定影响,可增加污泥浓度以提高低温下除磷效果。常温和低温DPB污泥含磷率分别在2.3~3.7%和1.6~2.1%之间,RDPB分别约为77%和51%。混合液ORP在厌氧、缺氧及好氧阶段的变化与温度有关,但厌氧阶段水力停留时间为2h以上时,初始厌氧程度对DPB的厌氧释磷过程基本无影响。低温下,厌氧释磷时间应通过测定ORP下降速率确定。
在低温条件下分别进行了厌氧、缺氧阶段的正交实验。厌氧阶段对碳源种类、C/P、pH、厌氧时间以及厌氧阶段NO3--N浓度等5个因素分别设置了4个水平的正交实验。结果表明,影响PO43--P去除率的各因素的主次顺序为碳源、厌氧阶段NO3--N浓度、厌氧时间、C/P、pH;各因素较佳的水平条件:碳源为淀粉,厌氧阶段NO3--N浓度为10mg/L、厌氧时间为2h、C/P为25、pH为7.0。
缺氧阶段分别以NO3--N和NO2--N为电子受体进行正交实验,对电子受体投加次数、C/N、pH、外加碳源浓度等4个因素分别设立了4个水平。结果表明,在不同电子受体条件下影响O43--P去除率的四个因素的主次顺序不同。以NO3--N为电子受体时,影响PO43--p去除率的各因素的主次顺序为外加碳源浓度、pH、NO3--N投加次数、C/N,各因素较佳的水平条件:外加碳源浓度为50 mg/L,pH为7.5,NO3--N投加次数为1,C/N为6.5。以NO2--N为电子受体时,影响PO43--P去除率的各因素主次顺序依次为、/N、外加碳源浓度;各因素较佳的水平条件:pH为8.0,NO2--N投加次数为18,C/N为6.5,外加碳源浓度为100 mg/L。95%的置信度说明,pH、NO2--N投加次数为显著性因素。
当缺氧阶段以NO2--N为电子受体时,反硝化除磷工艺在低温下运行应控制混合液NO2--N浓度如采用多次或多点的投加方式,并调整缺氧阶段pH。