1、關于HRT對反硝化除磷的影響0引言目前，我國城鎮污水具有碳氮比低、氮磷濃度高、水量大等特點。運用常規的A2/0工藝處理，往往需要額外投加甲醇等有機碳源進行脫氮和化學藥劑進行除磷，因此處理費用很高，且產生的污泥較多，加大了后續處理的難度和費用。因此由于資金的問題，我國的城鎮污水處理率低，大量的 氮、磷等營養物質排入水體，造成了嚴重的水體富營養化，導致水體水質惡化，大量水生生物死亡。12所以，在國家節能減排的政策背景之下，亟待開發一種低能耗、排泥少、高效率的脫氮除磷工藝。鑒于此，本文以厭氧-缺氧-好氧短程硝化同步反硝化除磷工藝為研究對象，在低氧情況下，實現亞硝酸鹽積累和反硝化除磷，達到一碳兩用”、

2、氮磷同步去除的目的3。考查在不同的HRT情況下，好氧池亞硝酸鹽積累和缺氧池反硝化除磷的效果，為該工藝的穩定、高效運行，提供最佳的工藝參數。1試驗裝置與方法試驗所用污水為北京某污水處理廠初沉池出水，其水質狀況如所示。接種污泥取自此該污水處理廠二沉池回流污泥。本試驗采用的工藝流程為厭氧（An）-好氧（0）-缺氧（A）-短時曝氣（0）-沉淀（S），主體反應器由6個同樣大小的有機玻璃池子串聯而成，每個單元 格的有效體積均為7L，有效水深為33cm，池與池之間用擋板隔開。第1格為厭氧區（An ），第2、3格為好氧區（01，02 ），第4、5格為缺氧區（A1，A2 ），第6格為短時好氧區（O3 ），沉淀池

3、（S）為豎流式，有效容積為5.5L。下圖為反應器裝置工藝示意圖定期測量沿程COD、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、正磷酸鹽，均采用國家標準方法；DO采用上海雷磁SJG-208污水溶解氧在線儀；PH、溫度采用上海雷磁 PHG-21D在線儀實時監控。用加熱棒調節系統溫度，使其保持在25 'C左右，系統污泥齡（SRT ）設為20d，污泥濃度為20004000mg.L-1 ，控制反應器進水pH值和好氧池曝氣量，實現該工藝的快速啟動和在不同水力停留時間（HRT ）下的穩定運行。2結果與討論2.1反應器的快速啟動向進水池中投加氫氧化鈉溶液，使好氧池pH值保持在8.5以上，啟動初期，控制兩好氧池的曝氣量

4、在3mg.L-1以上，水力停留時間（SRT ）為9小時。大概運行10d以后，再逐步減少兩池曝氣量，使好氧 1池溶解氧（DO ）為1.52.5mg.L-1 ，好氧2池溶解氧（DO ）為0.51 mg.L-1，運 行20d左右，好氧2池出現明顯的亞硝酸鹽積累，該池出水亞硝酸鹽濃度保持在5 mg.L-1以上。圖別是啟動期好氧池進水 pH值和好氧池溶解氧濃度調控結果。在啟動初期，好氧池曝氣量很大，氨氮都轉化為硝酸鹽，好氧池幾乎沒有亞硝酸鹽的積累。在啟動第二階段，兩好氧池溶解氧濃度均減少，好氧2池出水亞硝酸鹽濃度明顯升高，基本維持在5mg.L-1以上。且系統氨氮和 COD去除率也達到了 80%以上。此條

5、件下實現亞硝酸鹽積累的可能原因有：1 ）.進水直接分流到好氧1池，增加了池內氨氮負荷，游離氨（FA）濃度升高，有利于氨氧化細菌（ AOB ）的增殖。2）.好氧2池的低氧環境也有利于氨氧化細菌（AOB ）在池內成為優勢菌種。45下圖是啟動期好氧2池出水亞硝酸鹽積累情況.2.2 HRT對亞硝酸鹽積累的影響在穩定運行期，不再對進水 pH值進行調控，溫度不變（25 C左右），污泥齡繼續維持在 20d左右，控制好氧1池溶解氧濃度為1.52 mg.L-1 ，好 氧2池溶解氧濃度為0.51 mg.L-1。系統先后在HRT為7h，9h，11h三個不同的階段運行，圖是三個不同階段好氧2池亞硝酸鹽的積累情況由可以

6、看出，亞硝酸鹽的積累量跟HRT有密切關系，系統在HRT為9h情況下，好氧2池亞硝酸鹽的積累情況較好，最高積累量達到了10mg.L-1左右，且隨時間的推移積累量逐漸變大。而當HRT為7h和11h，亞硝酸鹽的積累量都是隨著時間的推移慢慢變小，且最大積累量均未超過5mg.L-1。要提高亞硝酸鹽的積累量，就是要使氨氧化細菌(AOB )在池內成為優勢菌種，淘汰亞硝酸鹽細菌( NOB )。AOB的世代周期比NOB短，在污泥齡不變的情況下，過長的 HRT將可能使NOB成為優勢菌種，而AOB將被淘汰掉；而過短的HRT則會使兩者細菌均被淘汰，系統硝化速率降 低。因此合適的HRT對好氧池內亞硝酸鹽的積累十分關鍵。

7、本工藝條件下，HRT為9h，好氧2池亞硝酸鹽的積累量最佳。2.3 HRT對反硝化除磷的影響本工藝由于設置了一段污泥混合液從厭氧池到缺氧1池的跨越分流，從空間上形成了厭氧-缺氧環境，可以馴化岀反硝化聚磷菌( DPB )，它可以利用好氧池內積累的硝酸鹽和亞硝酸鹽為電子受體，以其自身的內碳源為能量，過量吸收從厭氧池分流過來的正磷酸鹽，理論上可以實現反硝化除 磷。6是系統在不同HRT下，缺氧1池反硝化除磷的效果比較。傳統的生物除磷均是在厭氧-好氧環境下，聚磷菌(PAOs )在好氧條件下吸收可生化的有機物，以PHB的形式儲存在細胞體內，并向環境釋放磷酸鹽；厭氧條件下，PAOs以氧氣(O2 )為電子受體，

8、分解體內儲存的PHB，同時從環境過量地吸收磷酸鹽。而反硝化除磷的基本原理則是在厭氧-缺氧環境下，反硝化聚磷菌(DPB )能以硝酸鹽和亞硝酸鹽為電子受體代替氧氣，從環境中過量吸收磷酸鹽。7其最大的優點就是能節約系統的曝氣量和碳源，實現一碳兩用，能實現氮磷的同步去除。由可知，缺氧1池岀水正磷酸鹽濃度減少，即水體中的正磷酸鹽被去除。因此可以推斷，該池內發生了反硝化除磷現象，這也與本工藝的設計原理相符。在工藝穩定運行過程中，HRT為7h和9h情況下的缺氧1池內的反硝化除磷效果要優于HRT為11h時的反硝化話除磷情況。這是因為過長的HRT將導致DPB發生二次釋磷，提高缺氧1池出水磷酸鹽濃度。而 HRT為

9、9h，反硝化除磷效果好于HRT為7h的情況。可能的原因是過短的 HRT使DPB在厭氧池內釋磷不充分，則在缺氧池內吸磷動力不足，不能起到過量吸磷的 效果。3結論(1) .在常溫(25 C)條件下，進水pH值高于8.5，污泥齡為20d，HRT為9小時，控制好氧池溶解氧濃度在 3mg.L-1以上，可以實現該工藝的快 速啟動；控制好氧1池溶解氧濃度為1.52.5mg.L-1 ，好氧2池溶解氧濃度為0.51 mg.L-1 ，可以實現穩定的亞硝酸鹽積累，好氧2池出水亞硝酸鹽 濃度維持在5 mg.L-1以上。(2) .工藝穩定運行情況下，控制好氧 1池溶解氧濃度為1.52.5mg.L-1 ，好氧2池溶解氧濃

10、度為0.51 mg.L-1 ，系統在較短的HRT下氨氮去除效 果不佳，好氧池出水的硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度均很低；而在較長的HRT下，亞硝酸鹽積累率很低；當 HRT為9h時，亞硝酸鹽積累率最好，最高達 到10 mg.L-1左右，氨氮去除率達到 80%以上。(3) .本工藝在缺氧池能實現反硝化除磷，反硝化除磷占到系統總除磷量的60%以上。過短的HRT導致厭氧池釋磷不充分，DPB在缺氧池內的吸磷動力不足；過長的HRT導致二次釋磷出現，系統除磷效果不佳，HRT為9h，系統正磷酸鹽去除率為 87.41%，且出水濃度達到國家城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002) 一級A標準。在職碩士論文參考文獻(References)1 .黃浩華，張杰，文湘華，等.城市污水處理廠A2/O工藝的節能降耗途徑研究J.環境工程學報，2009，3 (1).2 .蔣展鵬.環境工程學(第二版)M.北京：高等教育出版社，2005.6.3 .王亞宜，王淑瑩，彭永臻，等.污水有機碳源特征及溫度對反硝化聚磷的影響J.環境科學學報，2006，26 ( 2).4 .肖文勝，郭建林.短程硝化反硝化生物脫氮工藝及影響因