论文部分内容阅读
磷是自然界中生命体的必需营养元素,也是造成水体富营养化的决定性因素。厌氧/好氧生物滤池工艺具有紧凑、高效、管理方便的特点,是符合我国城市化发展的新型工艺。本文采用组合填料厌氧/好氧生物滤池(AABF)处理低碳磷比(COD/P=11)城市废水,填充火山岩-石英砂双层填料作为微生物附着的载体,对比分析组合填料和单一填料AABF在挂膜阶段和稳定运行阶段的处理效果;研究碳源调控-磷回收(CSR-PH)运行方式对生物膜内聚磷菌(PAOs)数量、PHB诱导形成能力、生物蓄磷能力的影响;研究采用磷酸镁钾(MKP)结晶法回收AABF产生的高浓度磷回收液时系统的磷回收效率。主要研究成果如下:①组合填料挂膜速度及附着生物量都优于单一填料;组合填料生物滤池在挂膜期间对COD去除率达到74%以上,氨氮去除率达到94%以上,总磷去除率28.98%~52.99%之间波动。组合填料需要25天挂膜成功,而单一填料需要挂膜30天以上才能达到以上去除效果;石英砂-火山岩组合填料厌氧/好氧生物滤池对总磷的去除效果为80.21%,明显优于石英砂单一填料厌氧/好氧生物滤池的75.38%。组合填料AABF最佳的进水氨氮浓度范围为24~36mg/L;投加3.64mg/L镁离子和4.62mg/L钾离子能使组合填料生物滤池除磷性保持最优状态;组合填料AABF对COD的去除主要发生在火山岩层,对总磷的去除主要发展在填料层底部(0~300mm)和中部(300~600mm)。组合填料AABF对COD和总磷的去除效果明显由于单一填料AABF。②生物蓄磷阶段,组合填料生物滤池的生物膜内含有大量的聚磷:采用组合填料易于在其表面形成具有良好聚磷性能的生物膜;生物膜的厌氧释磷和好氧吸磷速率都在3~7mg P/(g VSS hour)范围内。在蓄磷周期内,贮存在PAOs体内大量的PHB能加快PAOs好氧吸磷速率;进水碳源波动会影响生物膜的特性,生物膜蓄磷饱和时合理增加碳源有利于提高生物膜释磷吸磷特性。③磷回收阶段,采用合理的碳源投加方式以及化学磷回收法可提高系统整体的磷回收效率:采用连续循环型方式投加进水补充碳源利于节约进水碳源和磷回收时间;采用碳源调控-磷回收(CSR-PH)运行方式,定期补充组合填料厌氧/好氧交替生物滤池(AABF)进水碳源,可提高AABF对废水磷及其它无机盐类组分的去除效率,能促进AABF生物膜内积累大量PHB,并形成高含磷回收液,有利于后续形成磷酸镁铵沉淀。本实验补充碳源投加周期为10天,在合理范围内缩短补充碳源投加周期能有效地提高磷回收效率;采用MKP结晶法回收AABF产生的厌氧高磷上清液时,最适pH值为10、最适Mg:K:P为1.5:0:1、初始磷浓度在80mg/L以上都适合以该方法回收磷;AABF系统长期运行结果表明,系统全局磷回收效率可达43%。