好氧颗粒污泥处理高盐榨菜废水除污特性研究-第3页-北极星水处理网

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由图2可知，DO对好氧颗粒污泥除污特性的影响显著，当DO为7.0mg/L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93.9%、79.2%、35.2%、69.5%。

由图2(a)可知，好氧颗粒污泥对COD的去除率随DO的增加而升高，从92.7%增加至94.4%。分析认为，DO浓度较高时，颗粒污泥中的丝状菌生长受到一定抑制;同时在高DO所提供的高水流剪切力下，颗粒表面的丝状菌被剪切掉并洗脱出反应器，颗粒密度不断增大，生物量不断增加，从而表现为COD去除率随DO浓度的增加而增大。

由图2(b)、(c)可知，反应器随着DO质量浓度从5.0mg/L提高至7.0mg/L时，脱氮效果随之增加，但当DO浓度继续增加后，脱氮效果反而有所下降。试验结果表明，DO对异养硝化和好氧反硝化具有较大的影响。过高的DO反而导致了反应器中亚硝酸盐的积累，在DO质量浓度为7.0mg/L时，反应器对NH4+-N、TN的去除率达到最高，分别为79.2%、35.2%;DO浓度较之高或低，均会导致脱氮效果降低而发生亚硝酸盐的积累。相关研究结果表明[12]，O2在AMO和HAO处参与反应，并且与亚硝氮/硝氮协同呼吸。而不同菌种对DO的耐受能力也不同，本试验最佳DO质量浓度为7.0mg/L，这与文献[15]报道的异养硝化菌(Marinobacter sp.)最佳DO质量浓度为6.75mg/L这一结论比较一致。由此可见，DO浓度的变化将影响细菌体内AMO的表现，从而使异养硝化菌的代谢途径发生改变[13]。因此，合理控制DO浓度，可以优化颗粒污泥脱氮效果。

由图2(d)可知，在完全好氧条件下，系统具有良好的除磷效能。当DO在5~8mg/L时，反应器并未按传统生物除磷理论中要求的好氧与厌氧交替环境运行，但同样能实现较好的除磷效果，磷酸盐去除率可达60%~70%。分析认为，在完全好氧条件下，反应器中磷的去除得益于颗粒污泥的特殊结构，主要通过两个阶段实现。第一阶段，在进水阶段由于进水中较高的COD，有机物向颗粒内部扩散，为内部的聚磷菌提供碳源;另一方面，DO在颗粒污泥的梯度分布，形成内部厌氧区，为聚磷菌厌氧释磷提供了条件。第二阶段，随着试验的进行，有机物不断得到降解，颗粒从外至内的生物活性降低，DO向颗粒内部扩散程度加强，颗粒内的好氧和兼氧区加大，为聚磷菌的好氧吸磷提供条件。因此，颗粒污泥对PO43--P的去除效果直接受颗粒内部形成的厌氧/好氧微环境的影响，而这体现在DO浓度水平上。当DO浓度过低时，好氧区域过小，影响了聚磷菌好氧吸磷效率，从而表现为PO43--P去除率仅为58.8%;同样，当DO质量浓度从7.0mg/L增加至8.0mg/L时，颗粒内部形成的厌氧区域减小，而影响聚磷菌的厌氧释磷效率，从而表现为磷酸盐去除率从69.5%降低至63.3%。

3 结论

(1) 有机负荷对好氧颗粒污泥除污特性影响显著，有机负荷过高或过低均会影响颗粒粒径及结构，从而影响反应器对污染物的去除。在有机负荷为5.4kg/(m3˙d)时，反应器的除污效能达到最高，COD、NH4+-N、TN、PO43--P去除率分别为97.4%、80.9%、41.0%、73.8%。颗粒污泥主要通过异养硝化途径实现了生物脱氮，但因反应器内出现了亚硝酸盐积累而导致TN去除率总体不高。

(2) DO对好氧颗粒污泥的除污特性有显著影响，DO的提高有助于对COD的去除，但过高或过低的DO则会导致亚硝酸盐的积累和颗粒污泥微环境的分布，从而影响反应器对其他污染物的去除效果。本实验中，当DO为7.0mg/L时，系统反应器的除污效能最佳，COD、NH4+-N、TN、PO43--P去除率分别为93.9%、79.2%、35.2%、69.5%。

(来源：《工业水处理》2015年第11期，文章题目：好氧颗粒污泥处理高盐榨菜废水除污特性研究)

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