论文部分内容阅读
与活性污泥相比,好氧颗粒污泥结构致密紧凑,沉速大,易于泥水分离;生物量高,有较高的容积负荷,抗负荷冲击能力强;集厌氧、好氧、缺氧微生物于一体,能达到同步脱碳脱氮除磷的效果,因此好氧颗粒污泥是一项非常具有发展前景的污水处理技术。然而长期运行过程中颗粒易发生丝状菌膨胀现象,易破碎,功能和结构稳定性差,是限制该技术工业应用的主要因素,也是目前研究的热点之一。本实验首先采用人工模拟生活污水,利用SBR反应器在厌氧/好氧运行模式下,通过缩短沉降时间(Settling Time,ST)增加选择压,缩短运行周期和体积交换率增加有机负荷(Organic Loading Rates,OLR)的方式培养好氧颗粒污泥。完全颗粒化的好氧颗粒污泥平均粒径为854.042μm,沉速为 66.28 m/h,比好氧速率(Specific Oxygen Uptake Rate,SOUR)为46.66mgO2/(g MLVSS·h),SVI 在 25mL/g 以下。稳定运行阶段出水 COD、NH4+-N、TP去除率分别在95%、97.6%、90%以上。针对完全颗粒化的好氧颗粒污泥运行阶段出现的问题进行分析,并采取相应措施使系统恢复正常,主要内容包括以下三方面:(1)白色颗粒增殖现象。本实验采用缩短污泥龄和改变排泥方式联合控制的方法,达到去除白色颗粒的目的。白色颗粒在出现后的第146 d被去除,第170 d,TN出水去除率约为80%,反应系统恢复正常。根据MiSeq高通量分析表明,黄色颗粒中优势菌为一种典型GAO(Candidatus_Competibacter),而白色颗粒中厌氧绳菌(Anaerolineaceae)为优势菌,较低的Competibacter相对丰度,是颗粒外形疏松、透光性好,颗粒呈白色的主要原因。(2)丝状菌过度增殖现象。本实验通过增加厌氧周期时长和提高进水磷浓度联合控制的方法,达到去除丝状菌的目的。在改变周期时长和进水TP浓度10 d后,SVI30值降至16.87 mL/g,出水COD、TN、TP去除率分别在在92%、76.2%、93.3%以上。丝状菌过度增殖,与功能菌竞争营养物质,导致大量菌种在竞争中失去优势逐渐被淘汰,丝状菌颗粒的微生物多样性明显低于正常颗粒。(3)颗粒老化破碎解体。较大粒径的颗粒内部出现厌氧空腔,第355 d出现了大颗粒解体的现象,出水污泥浓度高达0.125 g/L,反应器内污泥浓度逐渐降低。在4℃冰箱中储存21 d后重新启动,5 d后颗粒不再解体,污泥浓度回升,系统逐渐恢复正常运行。