目前的脫氮除磷工藝 ,其好氧處理單元的核心仍然是傳統(tǒng)活性污泥法 ,但是由于活性污泥結(jié)構(gòu)松散 ,沉降性差 ,因此 ,曝氣池中的污泥濃度低 ,處理能力不高 ;二沉池體積龐大 ,污泥含水率高 ,污泥處理難度大. 解決的方法是改善活性污泥的形態(tài) ,培養(yǎng)顆粒化污泥. SBR 具有獨特的厭2好氧交替反應(yīng) ,反應(yīng)器內(nèi)氣液二相均呈升流狀態(tài) ,因此培養(yǎng)出顆粒活性污泥在技術(shù)上是完全可行的.
借鑒厭氧顆粒污泥的成功經(jīng)驗,國內(nèi)外有人在 SBR 反應(yīng)器培養(yǎng)出好氧顆粒污泥. 但是這些顆粒污泥中 ,有的完全沒有脫氮除磷能力 ;有的脫氮能力高 ,而除磷能力低 ;有的除磷能力高 ,而脫氮能力低. 這些因素制約了好氧顆粒污泥進一步推廣和應(yīng)用. 本試驗通過調(diào)整運行狀態(tài) ,培養(yǎng)出具有脫氮除磷 ,兼有高效去除有機物的顆粒化污泥 ,并考察了污泥顆粒化前后對脫氮除磷效果的影響.
在SBR反應(yīng)器中以醋酸鈉為碳源,UASB厭氧顆粒污泥作為接種污泥,在好氧曝氣條件下運行.通過觀察污泥顆粒形態(tài)、結(jié)構(gòu)等的變化,發(fā)現(xiàn)在運行中污泥顆粒經(jīng)歷了形態(tài)保持,成分置換的過程.污泥濃度先增加后降低,在運行35 d后逐漸穩(wěn)定在5g/L,SVI值穩(wěn)定在30～40mL/g的水平.在40～60d內(nèi)反應(yīng)器中顆粒污泥一直占主體成分,懸浮相濃度低于0.5g/L.在好氧條件下最終顆粒污泥形態(tài)、大小穩(wěn)定,表明好氧顆粒污泥已經(jīng)成功獲得,好氧顆粒污泥與接種污泥相比在粒徑、沉降速度、含水率以及惰性成分的含量上都有一定的變化.電鏡觀察還表明,原厭氧顆粒污泥中的微生物以球菌為主,而獲得的好氧顆粒污泥中的微生物以絲狀菌和桿菌為主。
以顆粒污泥為研究對象,在序批式反應(yīng)器中研究了不同運行模式(有厭氧段和無厭氧段兩種模式)和不同碳氮比(COD與NH4+-N質(zhì)量比取6、10、14)下,顆粒污泥對氨氮、總無機氮的去除情況.比較了2種運行模式應(yīng)用于顆粒污泥脫氮中的差別和優(yōu)劣.采用分段函數(shù)的方法對不同碳氮比下的氨氮去除曲線進行了分割,對曝氣第一階段(碳源富足階段)和曝氣第二階段(碳源貧乏階段)的氨氮去除曲線進行了擬合,發(fā)現(xiàn)其線性化特征明顯.計算了不同碳氮比下曝氣前后期氨氮去除速率,并簡要分析了好氧顆粒污泥同步硝化反硝化脫氮的作用機理.