【摘 要】
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污水处理生物脱氮硝化系统易受到环境条件及水质条件的影响,使硝化污泥的活性受到制约。硝化菌群在污泥菌群中处于劣势,极易被系统淘汰,导致生物池氨氮处理能力减弱。通过添加高效稳定的硝化污泥提高系统中硝化菌群的数量,同时延长硝化污泥在系统中的存留时间,对提高污水脱氮系统中的硝化效率具有十分重要的意义。本研究在SBR工艺条件下,利用实验室培养的高效硝化菌剂快速驯化富集硝化污泥,明确了硝化菌剂添加强化驯化富集
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污水处理生物脱氮硝化系统易受到环境条件及水质条件的影响,使硝化污泥的活性受到制约。硝化菌群在污泥菌群中处于劣势,极易被系统淘汰,导致生物池氨氮处理能力减弱。通过添加高效稳定的硝化污泥提高系统中硝化菌群的数量,同时延长硝化污泥在系统中的存留时间,对提高污水脱氮系统中的硝化效率具有十分重要的意义。本研究在SBR工艺条件下,利用实验室培养的高效硝化菌剂快速驯化富集硝化污泥,明确了硝化菌剂添加强化驯化富集硝化污泥的效果,同时明确了去除硝化代谢产物的方式,并通过自主研发生物炭载体YDcarrier-1使硝化污泥颗粒化,研究了颗粒污泥形成过程及其特性。结果表明:1、硝化污泥的驯化富集过程中,通过接种高活性硝化菌剂,缩短了硝化污泥驯化富集时间。在0.2 kgNH4+-N·（m3·d）-1初始容积负荷的条件下,SBR反应器NH4+-N的去除率超过90%以上的驯化富集时间,由未接种处理的12 d缩短到5 d。接种高活性硝化菌剂,可提高驯化富集污泥的硝化活性。在0.3 kg NH4+-N·（m3·d）-1的容积负荷下,接种硝化菌剂处理的最高氨氧化速率和亚硝化速率达到24.8 mg NH4+-N·（gVSS·h）-1与和14.8 mgNO2--N·（gVSS·h）-1,与未接种处理相比,分别提高39%和34.8%。2、硝化污泥的驯化富集过程中,通过接种高活性硝化菌剂,提高了污泥中硝化菌（AOB和NOB）生长量及增长幅度。经过30 d驯化富集,接种硝化菌剂的处理AOB和NOB数量分别为5.2×1011 MPN·L-1和2.4×1011MPN·L-1,和比未接种的处理高出了1～2个数量级;驯化富集前后接种硝化菌处理AOB和NOB数量分别提高43倍与25倍,未接种处理分别提高14倍和27倍。3、硝化污泥驯化富集过程中,通过反硝化作用去除硝化代谢产物。其最佳碳源为乙酸钠,在一定的C/N比范围内（3～6之间）,硝化代谢产物去除效率和碳氮比呈正相关。在SBR工艺条件下,“好氧硝化-静置沉淀-排水（70%）-进水-补碳源-缺氧反硝化”（A）的运行方式和“进水-好氧硝化-静置沉淀-补碳源-缺氧反硝化-排水”（B）运行方式相比,节省70%的碳源。4、在SBR反应器中驯化富集硝化污泥过程中,通过投加生物炭载体YDcarrier-1,反应器运行第35d成功培养出AGS,粒径大于0.2 mm颗粒污泥的占比为63%,其中粒径大于0.9 mm的AGS的占比达到31.6%。基于YDcarrier-1的AGS沉降性好,大于0.2mm的颗粒污泥平均沉降速度为95.9 m·h-1,0.9mm颗粒污泥的最高沉降速度达到142.6 m·h-1。在已颗粒化的SBR反应器中,在0.45 kgNH4+-N.（m3·d）-1容积负荷条件下,在好氧硝化段NH4+-N去除率稳定达到90%以上,总氮去除率为33%,表现出较高的脱氮效率。5、基于YDcarrier-1的AGS是以形成“生物膜”做为基础的,YDcarrier-1含不同类型的碳,在AGS培养中起到积极作用,速效碳提高了微生物活性,缓效碳提高YDcarrier-1对微生物的亲和性,并稳定地为YDcarrier-1表面的微生物提供碳源,难降解的木质纤维素提高了 AGS的稳定性和机械强度。
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