甲醇和乙醇在SBR单级好氧生物除磷中的试验研究

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近年来,SBR单级好氧生物除磷工艺因其流程简单、出水稳定、成本较低等特点得到了提出和发展,而碳源是影响生物除磷的主要因素之一,寻找成本低廉且除磷效果好的外加碳源是一个重要的研究课题。本论文首先在SBR反应器中,分别以工业生产中常见并且价格较为低廉的甲醇(SBR1#)和乙醇(SBR2#)作为碳源,研究了其对单级好氧生物除磷的影响。结果表明,稳定运行条件下,在磷的浓度为13mg/L左右时,SBR1#磷的平均去除量为6.56mg/L,平均去除率为52.63%。SBR2#中磷的平均去除量为11.22mg/L,去除率为90.34%。SBR1#和SBR2#一个周期运行中好氧吸磷速率分别为1.62mg/g.h(以PO43--P计)和5.31mg/g.h(以PO43--P计),其中SBR2#出水磷的浓度低于检出限,SBR2#的储能物质总累积量比SBR1#多,因此与甲醇相比,乙醇作为除磷碳源效果较好。静置期,由于SBR2#中聚磷菌(PAOs)生物活性较SBR1#高,代谢旺盛,其释磷量高于SBR1#。鉴于乙醇的除磷效果较好,论文又进一步研究了乙醇在A/O工艺中(SBR3#)和单级好氧工艺(SBR4#)的除磷效果,以乙醇作为碳源,同时运行SBR3#(A/O工艺)和SBR4#(单级工艺),在50d的运行中,SBR3#和SBR4#中磷的平均去除率分别为80.36%和89.41%,平均去除量分别为10.47mg/L和11.21mg/L。典型周期运行中, SBR3#(A/O工艺)和SBR4#(单级工艺)的释磷量分别为9.61mg/g和7.66mg/g,吸磷量分别为15.62mg/g和16.93mg/g; SBR3#(A/O工艺)和SBR4#(单级工艺)内源物质(PHA和糖原)的储存量分别为3.29mmol/g和5.29mmol/g。A/O工艺内源物质积累量多但除磷效果稍差的原因是其内源物质产生的能量不仅用于吸磷还用于糖原合成和大量释磷,而单级工艺内源物质的产生能量主要用于吸磷。此研究表明在SBR单级好氧生物除磷工艺中,乙醇是比甲醇除磷效果更好的碳源,进一步研究显示乙醇在SBR单级好氧工艺和传统的A/O工艺中都具有不错的除磷效果,且前者的除磷效果更好,可见,乙醇作为碳源在SBR单级生物除磷中更具有可行性。
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