论文部分内容阅读
随着中国经济的高速发展和城市化进程步伐的加快，工业用水和生活污水的产量急剧增加，而在污水的处理过程中，必然会产生大量的污泥，如果污泥得不到有效妥善的处置，其会通过各种途径造成对水体和大气的二次污染，给人类活动和生态环境构成严重的威胁。 本文首先采用ASBR/SBR组合污泥减量工艺，在SBR段原位动态施加臭氧，重点研究了原位臭氧氧化对SBR段污泥混合液参数的变化影响。结果表明：当臭氧投加量为0-0.145gO3/gMLSS时，随着施加臭氧量的不断增加，SBR段的MLSS、MLVSS呈下降趋势；污泥活性明显降低，但污泥沉淀性能却得到了明显的改善；臭氧对污泥微生物细胞的破解能够引起混合液中SCOD、TOC、TN、TP和多糖浓度的升高，其最高值分别可达到1356.5mg/L、410.5mg/L、29.89 mg/L、17.54 mg/L和236.8 mg/L；臭氧对NH4+-N和NO2￣-N均有较强的氧化能力，NH4+-N呈逐渐减小的规律，NO2￣-N表现为先增加后减小的规律，而NO3￣-N始终呈逐渐增加的趋势；由于蛋白质极易被臭氧氧化，溶胞所释放出的蛋白质呈现出逐渐降低的规律；溶胞过程中酸性物质的释放，致使混合液的pH值由最初的8.22下降到5.61。 同时采用ASBR/SBR原位臭氧污泥减量工艺，重点研究了原位臭氧氧化对SBR段污泥产率和出水水质的影响。两组相同的ASBR/SBR组合工艺同时运行，每隔3个周期向臭氧投加组SBR段的曝气阶段原位间歇投加臭氧，臭氧投加量为0.027gO3/gMLSS，连续运行40d；对照组不投加臭氧作为对比。结果表明：原位臭氧氧化实现污泥减量约43.9％，臭氧投加组SBR段平均污泥产率系数为0.1447gSS/gSCOD，而对照组为0.2580gSS/gSCOD，投加组没有惰性污泥的累积，并且污泥沉淀性能得到改善。原位臭氧氧化对出水水质影响不大，投加组与对照组相比，臭氧投加3周期后的出水COD、NH4+-N、TN、TP平均值分别为47.8mg/L、0.76 mg/L、14.1 mg/L和6.4mg/L，去除率分别下降了4％、2％、3％和7.7％，其中COD、NH4+-N、TN均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。 本文又对投加组的SBR段的HRT、曝气时间和厌氧搅拌时间等参数进行了适当的优化调整，把SBR段运行周期从四周期调整为三周期，连续运行30d。调整后系统的臭氧投加周期、臭氧投加后运行一周期和运行二周期的出水COD、NH4+-N、TN、SS和pH值均能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。 最后采用PCR-DGGE技术对ASBR和原位污泥减量前后SBR的细菌群落进行了分析研究，原位臭氧污泥减量工艺中ASBR系统主要细菌类群为：α-proteobacterium、β-proteobacterium、γ-proteobacterium和Actinobacteria。由DGGE图谱和测序结果可知，臭氧投加前后，SBR系统中均存在Nannocystis exedens、Uncultured candidate division TM7bacterium clone、Uncultured gamma proteobacterium clone、Sphingomonas sp.、UnculturedChloroflexi bacterium clone、Uncultured Comamonas sp.、Rhodococcus erythropolis、Rhodococcus sp.和Uncultured Rhodocyclaceae bacterium，可知原位臭氧投加并没有对SBR段活性污泥中的细菌种群产生大的影响。根据DGGE图谱的信号强度可知，臭氧的投加只是对细菌的数量产生了一定的影响，而数量的影响在间歇投加臭氧的运行期间可以得到很好的恢复，从而保证了系统稳定的处理效果。