论文部分内容阅读
本试验分别对比分析了向传统AAO和带前置厌氧池的Carrousel 2000型氧化沟工艺的厌氧池中投加可挂膜悬浮填料前后工艺的运行情况、出水水质情况、厌氧释磷情况,同时对不同进水TP浓度、不同悬浮填料投配比、是否存在活性污泥三个条件下的厌氧释磷情况进行比照分析,判断这些工况条件对厌氧释磷的影响。最后对可挂膜悬浮填料的生物膜微生物和厌氧活性污泥微生物进行高通量测序,旨在为今后优势菌种的研究提供参考。通过上述研究得出以下结果:(1)在连续流试验中,AAO和氧化沟两个系统投加可挂膜悬浮填料前后平均出水浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准,其中两个系统的COD、TN、NH4+-N三个污水处理指标的平均出水浓度达到一级A标准。在投加可挂膜悬浮填料前,AAO工艺系统厌氧池平均释磷量为0.668 mg/L,氧化沟工艺系统厌氧池平均释磷量为0.639 mg/L;在投加可挂膜悬浮填料后,AAO工艺系统厌氧池平均释磷量为-0.783 mg/L,氧化沟工艺系统厌氧池平均释磷量为-0.766 mg/L。在投加可挂膜悬浮填料后,无论是AAO还是氧化沟工艺,其厌氧池均表现出厌氧“吸磷”现象,通过分析认为投加可挂膜悬浮填料是造成这一现象的直接原因。(2)通过十八组工况试验,认为在厌氧条件下可能存在某些能利用混合液中磷酸盐的微生物,其导致了厌氧混合液TP浓度不断降低。实验结果表明,当可挂膜悬浮填料投配比相同且有活性污泥存在的条件下,平均厌氧“吸磷”速率不呈现规律性变化。当进水TP浓度相同时,在无活性污泥存在的条件下,填料投配比越高,平均厌氧“吸磷”速率越大,在有活性污泥存在的条件下,不投加填料与投加填的组存在显著差异,前者表现为厌氧释磷,后者表现为厌氧“吸磷”,而在投加填料的组之间也存在显著差异。在进水TP浓度和投配比都相同的条件下,活性污泥存在与否对释磷量有显著影响,无活性污泥的工况组厌氧“吸磷”速率明显大于有活性污泥的工况组。(3)当投加挂膜可悬浮填料且填料投配比相同时,无论是否投加厌氧活性污泥,反应前180 min的COD降解速率随进水TP浓度的升高而增大;当仅投加挂膜可悬浮填料且进水TP浓度相同时,反应前180 min的COD降解速率与平均厌氧“吸磷”速率呈负相关,随着填料投配比的增大,平均厌氧“吸磷”速率增大,COD降解速率减小;当进水TP浓度和挂膜可悬浮填料投配比相同时,投加厌氧活性污泥的工况组反应前180 min的COD降解速率大于未投加厌氧活性污泥的工况组,但是未投加厌氧活性污泥的工况组的平均厌氧“吸磷”速率更大,二者呈负相关。(4)通过对投加可挂膜悬浮填料厌氧反应器顶空气体的吸收,并测定其中的TP浓度发现,在投加可挂膜悬浮填料的厌氧反应过程中,混合液中的磷化物通过某些微生物的生化反应,以气态含磷物质的形式逸散到气相中,从而与混合液分离,该途径是造成厌氧“吸磷”现象的一大原因。(5)高通量测序分析结果表明,生物膜微生物和活性污泥微生物种群结构大体相似且占比有所差异,但是有少许微生物菌属仅在生物膜上占有较大比重,例如Tolumonas、脱硫弧菌属(Desulfomicrobium)和硫磺单胞菌属(Sulfurospirillum)等。通过高通量测序及后续分析比对结果,认为梭菌属(Clostridium)、乳杆菌(Lactococcus)、脱硫弧菌属(Desulfomicrobium)、硫磺单胞菌属(Sulfurospirillum)、Obscuribacterales、小月菌属(Micropruina)可能是厌氧除磷的作用微生物。