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在现有的城镇污水处理工艺中,AB工艺(生物吸附氧化工艺)因其高效稳定、抗冲击负荷、能去除难降解有机物等优势在部分老污水处理厂中得到广泛应用。然而AB工艺缺乏深度脱氮的工艺,其出水水质达不到防治水体富营养化的要求。近年来,新型高效脱氮菌株的发现为改善并强化现有工艺的脱氮效果提供了新的思路。本文的主要目的是研究应用异养硝化.好氧反硝化细菌(PCN系列微生物)强化AB工艺脱氮的可能途径。
本文关于强化AB工艺脱氮功能的研究,主要是将PCN系列微生物应用于AB工艺的B段曝气池内,处理TN为45 mg/L,COD为360 mg/L的模拟污水呈现出显著的强化脱氮效果。在AB工艺进入稳定阶段后,考察溶解氧(DO)、污泥回流比和温度等对脱氮效果的影响。结果表明,实验中选定的上述三个影响因素的波动范围内,PCN系列微生物优化的AB工艺均能发挥强化脱氮的功能。而且在最佳运行条件下,即A段DO为0.5 mg/L,B段DO为2~4 mg/L,A段与B段污泥回流比对均为70%,且B段曝气池内温度为30~35℃,出水氨氮、TN和COD可达到国家《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。
选定上述最佳运行条件,考察利用PCN系列微生物优化的AB工艺处理COD为90~630 mg/L,且TN为45 mg/L的模拟废水。结果表明,当COD≥360 mg/L时,出水氨氮、TN和COD浓度均达到一级A出水标准。测定得出B段COD/N(C/N)≥4,即可满足PCN系列微生物强化脱氮的需求。同时考察了仅利用B段对相同的模拟污水进行处理,结果表明C/N≥6才能达到相同的出水指标。分析得出,A段对氨氮和葡萄糖的降解以及改善出水可生化性的作用,有效的降低了B段脱氮过程的C/N比要求。说明PCN系列微生物强化AB工艺可发挥A段B段协同除碳脱氮作用,达到出水标准,具有广泛的前景。
根据上述研究成果,对有机负荷较低(COD≤360 mg/L)的进水,AB工艺可以简化为A段和B段独立运行,形成并联运行方式的AB工艺。实验结果表明:在进水COD/N比较低(4~6)条件下,出水COD、氨氮和总氮达到一级A出水标准,磷出水浓度小于1.0 mg/L,核算每日处理水量至少增加13%。PCN系列微生物结合AB工艺的并联运行方式,为处理水量大而负荷低的污水提供了思路。
采用PCN系列微生物强化AB工艺,不需要对现有设施进行改造,不需新占土地资源,不需新增能耗的条件下,即可实现节能减排的目标,具有重要的潜在应用价值。