好氧颗粒污泥处理高盐榨菜废水除污特性研究-第2页-北极星水处理网

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由图1可知，有机负荷对好氧颗粒污泥系统除污特性的影响显著，当有机负荷为5.4kg/(m3˙d)时，好氧颗粒污泥对高盐榨菜废水的除污效能达到最高，COD、NH4+-N、TN、PO43--P平均去除率分别为97.4%、80.9%、41.0%、73.8%。

图1(a)结果表明，颗粒污泥系统对COD的去除效果随有机负荷的增加而增加，去除率从93.2%增加至97.4%。分析认为：随着有机负荷的增加，颗粒污泥中的微生物快速生长繁殖，使颗粒粒径不断增加;同时较高的有机负荷也有助于克服传质阻力，从而表现为颗粒污泥对有机物的降解速率随之增加。但是，当有机负荷过高时，因微生物增长速率过高而导致粒径增长过大，底物传质受到影响，颗粒内核开始分解，引起颗粒密度和机械强度降低;同时，在DO浓度不变的条件下，因颗粒粒径过大，导致颗粒内部出现厌氧区域产生气体，最终导致颗粒发生解体，从而表现为当有机负荷从5.4kg/(m3˙d)增加至6.3kg/(m3˙d)时，COD去除率反而有所降低。

图1(b)、(c)结果表明，在一定范围内，脱氮效果随有机负荷的增加而增大，这与传统的自养硝化菌脱氮理论不符。同时，结合反应器对COD、NH4+-N和TN的去除效果的总体变化趋势可知，硝化菌并不能从氨氮氧化过程中获得能量，主要还是从对有机物的同化作用来合成细菌、获得能量和摄取营养。由此，可推断本系统的脱氮作用主要由异养硝化菌完成，即异养硝化菌直接利用有机碳源合成生命体并进行异养硝化。随着有机负荷的提高，异养硝化菌在有机碳源充足的条件下不断合成生命体，并在氨单加氧酶(AMO)[12]作用下不断对氨氮进行氧化，异养硝化作用得到加强，从而表现为反应器的脱氮效能不断提高;同样有机负荷过高时，由于颗粒发生解体，异养硝化菌不断洗脱出反应器，而导致脱氮效能有所降低。总体来说，反应器对TN的去除率相对较低，最高仅达41%，而出水并未出现硝酸盐的大量积累。分析认为，完整的异养硝化过程包括[13]：氨氮→羟胺→亚硝氮→硝氮。这一过程可由兼具反硝化作用的异养硝化菌完成，在好氧条件下，将中间产物羟胺在羟胺氧化还原酶(HAO)作用下氧化成亚硝酸盐[14]。而本系统异养硝化过程出现了亚硝化盐的积累，从而导致反应器对TN的去除效果不佳。

图1(d)结果表明，PO43--P去除率变化趋势基本与COD去除率一致。分析认为，反应器对磷的去除主要通过聚磷菌的作用完成。而聚磷菌对磷的吸收是一个耗能过程，需要消耗有机物来提供能量，所以有机负荷直接影响聚磷菌的吸磷效率;同时，进水有机负荷直接影响颗粒污泥结构，从而创造出适合聚磷菌生存的厌氧/好氧微观环境，提高反应器的除磷效能。但有机负荷过高则会破坏颗粒污泥结构并造成解体，从而影响聚磷菌除磷所需的环境。

2.2 DO对反应器除污特性的影响

不同DO条件下，好氧颗粒污泥对高盐榨菜废水的处理效能如图2所示。

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