靜置/好氧/缺氧序批式反應(yīng)器（SBR）脫氮除磷效果研究
摘要：以靜置段代替?zhèn)鹘y(tǒng)厭氧段，采用后置缺氧方式，考察了靜置/好氧/缺氧序批式反應(yīng)器（SBR）（R1）的生物脫氮除磷（BNR）性能，并與傳統(tǒng)厭氧/好氧/缺氧序批式反應(yīng)器（SBR）（R2）進行對比.兩反應(yīng)器進水乙酸鈉、氨氮（NH4+-N）及磷酸鹽（PO43--P）濃度均分別為350mg·L-1（以COD計）、40mg·L-1及12mg·L-1，水力停留時間（HRT）為12h.研究結(jié)果表明，R1長期運行中磷的去除率與R2相當(dāng)，分別為92.4%和92.1%，而總氮（TN）去除率則較R2高，分別為83.5%和77.0%.R1靜置段省去攪拌但仍能起到厭氧段的作用，為好氧快速攝磷奠定了基礎(chǔ)，同時R1缺氧段發(fā)生反硝化攝磷，使出水磷降至0.91mg·L-1.好氧段內(nèi)R1發(fā)生了同步硝化-反硝化（SND），貢獻(xiàn)了18.0%的TN去除量，R2也存在SND，但脫氮貢獻(xiàn)率較少，僅為9.8%.R1和R2后置缺氧反硝化均以糖原驅(qū)動，反硝化速率分別為0.98、0.84mg·g-1·h-1（以每gVSS產(chǎn)生的N（mg）計），出水TN分別為6.62、9.21mg·L-1.研究表明，靜置段代替?zhèn)鹘y(tǒng)厭氧段后，可獲得更好的脫氮效果，且工藝更為簡化.
關(guān)鍵詞：靜置段，后置缺氧，生物脫氮除磷（BNR），同步硝化-反硝化，糖原
典型的設(shè)前置反硝化段的生物脫氮除磷工藝有厭氧／缺氧／好氧工藝（Ａ２／Ｏ工藝）、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣａｐｅＴｏｗｎ工藝（ＵＴＣ工藝）及生物化學(xué)脫氮除磷工藝（ＢＣＦＳ工藝）．反硝化段前置的優(yōu)勢是厭氧合成的內(nèi)聚物聚β羥基脂肪酸（ＰＨＡ）等可直接進入缺氧段驅(qū)動反硝化而取得較好的脫氮效果，但前置反硝化段有其固有的缺陷．根據(jù)生物脫氮理論，硝化段（好氧段）內(nèi)氨氧化菌（ＡＯＢｓ）將氨鹽氧化為亞硝酸鹽后，亞硝酸鹽氧化菌（ＮＯＢｓ）將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽；反硝化段（缺氧段）內(nèi)反硝化菌將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，并進一步還原為氮氣（Ｎ２）．由于好氧段在缺氧段后，為實現(xiàn)反硝化，因而必須將混合液從好氧段回流至缺氧段．混合液回流會稀釋進水有機質(zhì)濃度；氧化態(tài)氮（ＮＯ－ｘ）的去除也受制于混合液的回流速率，且完全脫氮不可能實現(xiàn)；混合液回流還會增加能量消耗和工藝復(fù)雜度.
缺氧段置于好氧段之后的后置缺氧反硝化方式，因省去了混合液回流而簡化了工藝流程，且能實現(xiàn)較好的脫氮除磷效果而得到了廣泛的研究．與前置反硝化相比，外碳源已在厭氧段或好氧段消耗，后置缺氧段反硝化菌以內(nèi)碳源（糖原或ＰＨＡ）為電子供體，以ＮＯ－ｘ為電子受體驅(qū)動反硝化．Ｃｏａｔｓ等和Ｗｉｎｋｌｅｒ等研究了后置缺氧序批式反應(yīng)器（ＳＢＲ）工藝，Ｂｒａｃｋｌｏｗ等和Ｖｏｃｋｓ等研究了連續(xù)流后置缺氧膜生物反應(yīng)器（ＭＢＲ）工藝，均取得了良好的脫氮除磷效果．這些研究表明，后置缺氧段雖未外加碳源，但微生物可利用胞內(nèi)糖原或ＰＨＡ驅(qū)動反硝化脫氮．此外，Ｘｕ等在后置缺氧反硝化的基礎(chǔ)上將部分厭氧段混合液分配進缺氧段實現(xiàn)反硝化除磷，并在好氧段實現(xiàn)了同步硝化?反硝化．這種改進雖然實現(xiàn)了反硝化除磷，但又增加了工藝復(fù)雜程度．后置反硝化的厭氧／好氧／缺氧ＳＢＲ工藝解決了混合液回流的問題，但該工藝是否有進一步改進的空間?
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