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污水中氮、磷的过量排放引起的水体富营养化问题已成为国内外政府和公众最为关注的环境问题之一。近年来污水生物脱氮除磷技术始终是污水处理领域研究的热点,但污水生物脱氮除磷系统存在的固有矛盾与瓶颈问题尚未得到解决,对于目前的污水生物脱氮除磷工艺而言,由于处理系统内存在泥龄问题、碳源问题、硝酸盐问题等各种矛盾关系,导致其生物脱氮除磷效果不够理想和稳定。
复合铁酶促活性污泥法是一种新型污水处理技术,其活性污泥具有结构密实,沉降性能好,污泥浓度高,污泥负荷低等特点。本研究以城市生活污水为研究对象,通过复合铁酶促活性污泥现场小试的试验研究工作,考察了复合铁酶促活性污泥的培养条件,以及在常温、低温、不同有机负荷条件下系统处理效能的研究。
研究结果表明:
(1)培养复合铁酶促活性污泥的铁盐中,FeCl3中的Fe3+和FeSO4中的Fe2+均可以与系统内的(OH)发生反应而使反应器内碱度下降,使活性污泥系统pH值下降至3,微生物的活性降低,不利于培养复合铁酶促活性污泥。FeCl3中的Fe3+和FeSO4中的Fe2+给系统带来的pH值变化,并不能随着系统的长期运行得到恢复。因此不会对系统pH值产生影响的Fe(OH)3是培养复合铁酶促活性污泥的最佳铁盐。由实验知,其最佳污泥含铁量为5%。
(2)复合铁酶促活性污泥的最佳培养方式为Fe(OH)3多次投加。多次投加Fe(OH)3培养的复合铁酶促活性污泥系统对氨氮、磷酸盐的去除要优于普通活性污泥系统,且脱氢酶活性较高。冲击负荷增加,多次投加Fe(OH)3培养的复合铁酶促活性污泥系统对氨氮、磷酸盐和COD的平均去除率分别可达97.7%、95.5%及94.0%,较一次投加Fe(OH)3培养的复合铁酶促活性污泥系统分别提高了41.1%、20.1%及3.2%,
(3)复合铁酶促活性污泥培养周期较短,在本试验条件下10天左右即可完成复合铁酶促活性污泥的培养驯化,且常温条件下较普通活性污泥系统运行较稳定,其生物脱氮除磷能力高于普通活性污泥系统。系统PO43--P去除率基本稳定在80%以上对比系统的PO43--P的去除仍出现波动。
(4)当两平行实验系统受到破坏性冲击后,在重新启动阶段,复合铁酶促活性污泥系统氨氮处理能力的恢复周期远低于对比系统的恢复周期;复合铁酶促活性污泥系统磷酸盐处理能力受破坏性冲击影响较小。
(5)由低温条件下复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷效应的试验研究可知,系统低温稳定运行下,复合铁酶促活性污泥系统与普通活性污泥系统氨氮出水分别为2.6mg/L、23.5mg/L,去除率分别为97.3%、75.5%。低温条件下,复合铁酶促活性污泥系统的运行稳定性好于对比试验系统,复合铁酶促活性污泥系统较普通活性污泥系统更能经受低温的冲击。