后置曝气膜法双污泥工艺运行特性

后置曝气膜法双污泥工艺运行特性
我国南方城市生活污水具有低COD/P的水质特性,传统工艺处理COD/P比较低的污水时氮、磷很难同时达标。

反硝化除磷工艺具有良好的同步脱氮除磷效果,同时能节约碳源、降低污泥产量。

本课题针对COD/P比较低的城市生活污水,以现有的A₂N双污泥工艺为基础,提出一种新改进的双污泥脱氮除磷工艺,即后置曝气膜法双污泥工艺（A₂NO-MBR）;本论文主要研究该工艺处理模拟生活污水和实际生活污水的运行特性及系统的菌群结构变化特征。

（1）A₂NO-MBR工艺处理模拟生活污水,当COD/P分别为20,30,40,50和60时,出水COD均低于
30mg/L,出水氨氮分别为1mg/L,2.5mg/L,7.3mg/L,6.92mg/L和5.59mg/L,出水TN 分别为16.96mg/L、14.5mg/L、11.4mg/L、9.92mg/L和8.94mg/L,当COD/P比为30-60时,出水TP小于0.15mg/L,而COD/P比为20时,出水TP为0.73mg/L;p H 和ORP的在线监测可用来反映厌氧释磷、缺氧反硝化除磷的进程,ORP还能指示厌氧释磷程度;DO和p H可以联合指示硝化反应的终点,故p H和ORP可用来指示A₂NO-MBR工艺中的厌氧释磷和缺氧吸磷过程特征。

（2）A₂NO-MBR工艺处理模拟生活污水,随着COD/P比的降低,污泥的活性逐渐下降;COD/P比为60厌氧初期释磷速率和污泥含磷量变化最
大,COD/P比为50、40和30系统次之,COD/P比为20系统最小,厌氧阶段COD浓度的变化与污泥的释磷量呈线性关系;随着进水COD/P比的升高,反硝化除磷速率与好氧除磷速率比例在不断下降,最高达到96.4%;在缺氧阶段和后置曝气阶
段除磷微生物可利用体内的储藏PHB作为电子供体进行反硝化除磷和好氧除磷。

（3）微生物学分析结果表明,种泥与系统污泥样品在门级别上均以
Proteobacteria（变形菌门）为主导;模拟生活污水COD/P比为50、模拟生活污水COD/P比为20及实际生活污水的A₂OSBR系统污泥中Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Chlorobi四种门的比例均高于90%,种泥次之,在N-MBR系统污泥中最少。

在属级别上,模拟生活污水COD/P比为50、模拟生活污水COD/P比为20及实际生活污水的A₂OSBR系统污泥中与聚磷有关的Candidatus Accumulibacter和Dechloromonas所占比例较大,分别为20.9%、10.89%和13.5%,而与聚糖菌有关的Candidatus Competibacter依次为9.44%、10.94%和
15.07%;Nitrospira（硝化螺旋菌）和Nitrosomonas（亚硝化菌属）在N-MBR池中明显得到富集。

（4）A₂NO-MBR工艺处理实际生活污水结果表明,进水COD、氨氮、TN和TP分别为100³20mg/L、50⁵7mg/L、52⁵9mg/L和4mg/L左右;COD/P比为27、52和75出水TN依次为22.5mg/L、15.56mg/L和13.48mg/L,出水COD均低于30mg/L,出水氨氮为
8.53mg/L⁹.63mg/L,出水TP均低于0.5mg/L;COD的去除主要发生在厌氧段,厌氧期间COD的利用率随COD/P升高而上升,高COD/P比系统厌氧末端COD和TP浓度远高于低COD/P比系统,COD的去除速率和释磷速率与进水COD/P 比呈正相关性;系统及缺氧期间的TN去除率随着COD/P比的升高而上升,而
NH₄⁺-N去除的变化不明显,且低COD/P比系统缺氧末端出现明显的硝酸盐累积;缺氧期间TP的去除速率与TN和
NO₃^--N的去除速率成正相关性。