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除磷剂对聚磷菌厌氧释磷、好氧吸磷进程的影响

2018-08-29 10:51:29 益达滤材除磷剂 阅读

   磷是水体富营养化的约束要素,操控污水处理厂排放水中的磷尤为重要。生物除磷易受进水水质和工艺参数的影响,国内生物除磷效率遍及偏低,除磷安稳性较差,许多污水厂采取了化学辅佐除磷的措施以到达污水排放一级A规范,使用最广泛的是直接在曝气池结尾投加除磷剂,即同步除磷。除磷剂主要有铁盐、铝盐,铁盐的除磷效果优于铝盐,亚铁盐的除磷效果最优。除磷剂对生物体系的影响是两者能否发挥协同效果的要害,目前主要从药剂对硝化进程、ss、微生物群落结构及数量、污泥活性的影响进行调查,对生物除磷的影响报导较少,原因在于投药后难以区别化学除磷和生物除磷。药剂除与活性污泥抢夺磷源外,化学除磷发生的化学污泥,在厌氧/好氧替换时也会呈现磷的开释和吸收而搅扰生物除磷进程的判别,如铁盐陈磷时发生的铁磷沉积和氢氧化铁,厌氧时氧化还原电位下降使Fe3+还原成Fe2+,铁磷沉积溶解放出磷,好氧时又构成铁磷沉积而去除污水中的磷,氢氧化铁也会吸附磷酸根。国内外研讨中有对污泥中磷的赋存形状进行分级提取、用污泥中PHA含量的改动表征生物除磷才能以区别生物除磷和化学除磷的报导。同步除磷时污水中磷的改动现已不能用于指示生物除磷,需求寻求新的参数。聚磷菌胞内的聚合磷酸盐(聚磷)带负电荷,Mg2+、K+作为聚磷的反离子以安稳结构、保持细胞中性,反离子与正磷酸盐同时开释、吸收,且Mg/P、K/P摩尔比为常数,因而本研讨以钾离子的改动来表征生物除磷才能,讨论除磷剂对聚磷菌厌氧释磷、好氧吸磷进程的影响,将有助于同步除磷的优化操控。

1资料与办法

1.1实验装置与实验用水

    实验选用SBR反应器,总容积36L,有效容积30L,排除比0.5,每周期的运转工况为厌氧1h,曝气4h,沉积0.5h,运转由时刻操控器操控,每天运转3周期。厌氧时用拌和桨拌和,好氧时用粘砂头曝气,DO操控在2~3mg/L。接种污泥取自武汉科技大学污水处理站,SRT为10d,反应器中MLSS3500mg/L左右。

    化学污泥对生物除磷的影响选用烧杯实验(0~5#),容积1L的烧杯,由六联电动拌和器、曝气粘砂头和时刻操控器结构厌氧/好氧环境,运转程序与前述SBR反应器相同。

    实验用水取自武汉科技大学污水处理站,为生活污水,COD250~400mg/L,TN35~75mg/L,氨氮25~50mg/L,PO4^3--P6~9mg/L。

1.2实验办法

    同步除磷:前期优选实验现已断定硫酸亚铁为除磷剂,曝气3h末按Fe/P摩尔比=1.5:1投加可使出水TP小于0.5mg/L,到达污水排放一级A规范。从SBR反应器中取混合液至1L烧杯(5#)中,厌氧1h,曝气3h末投加硫酸亚铁0.15mmol/L,投药后再曝气1h,沉积0.5h,接连投加多个周期,进行同步除磷。

    化学污泥对生物除磷的影响实验:投加硫酸亚铁后,Fe2+部分被氧化为Fe3+,药剂以沉积的方式包裹在活性污泥外层,沉积的成分杂乱,主要有羟基磷酸铁、磷酸铁、Fe(OH)3、多核羟基络合物等,因而选用化学纯磷酸铁、氢氧化铁来模仿化学污泥对聚磷菌释磷/吸磷进程的影响。纯生物除磷时,SBR好氧末的TP浓度为2.3~3.7mg/L(即0.075~0.12mmol/L),化学辅佐除磷针对的就是这部分生物处理后的剩下磷,而且考虑化学沉积随剩下污泥排出和在污泥中的累积,将FePO4的投加量定为0.075mmol/L(1#),0.15mmol/L(2#),Fe(OH)3的投加量定为0.05mmol/L(3#),0.10mmol/L(4#),进水完毕后当即投加至反应器内,不投药的反应器作为对照组(0#)。

1.3测验项目与办法

    水样经0.45μm滤膜过滤后测定,PO43--P选用钼锑抗分光光度法测定,K+选用离子计测定(雷磁PXS-270)。

    调查钾离子对生物除磷的指示效果、同步除磷的特性、磷酸铁沉积/氢氧化铁对生物除磷的影响,得出结论:

(1)钾离子可用于指示生物除磷,K/P摩尔比与进水钾离子浓度有较好的正相关性。

(2)好氧末投药进行同步除磷时,投药后的1h聚磷菌因无法获得磷源而中止吸磷。接连投加药剂,聚磷菌的厌氧释磷量、好氧吸磷量均下降。建议化学辅佐除磷时改动接连投药为间歇投药。

(3)体系中磷酸铁沉积含量0.075mmol/L时,聚磷菌的释磷量、吸磷量别离高于对照组27%、23%,生物除磷得到强化。磷酸铁含量为0.15mmol/L时,聚磷菌的释磷量与对照组持平,但吸磷量低于对照组6%。含量增加对聚磷菌吸磷的按捺效果强于对释磷的按捺效果。生物污泥对磷酸铁的溶解/再沉积有影响,而且对低浓度、高浓度磷酸铁的效果进程不同。

(4)氢氧化铁对聚磷菌厌氧释磷和洽氧初期吸磷有按捺效果,氢氧化铁含量由0.05mmol/L增至0.10mmol/L时,其对聚磷菌厌氧释磷量的按捺程度由19%增至26%,对好氧第1小时吸磷的按捺程度由20%增至39%。含量增加对聚磷菌吸磷的按捺效果更大。

(5)磷酸铁在厌氧和洽氧初期有溶解,聚磷菌开释的磷一部分被氢氧化铁吸附。