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城镇污水处理厂低温硝化强化研究生物强化技术二

生物强化/间歇富集技术

为了应对低温下硝化细菌生长缓慢.在曝气池中直接投加硝化细菌.增加功能菌数量,强化硝化作用 。这种方法虽然简单易行.但是所投加的微生物容易流失或易被其他微生物吞噬.稳定性差.其强化效果往往会随接种的停止而降低。为了解决这一问题.荷兰首先将生物强化/间歇富集(Bio-Aug-mentation Batch Enhanced,BABE)技术应用于污水处理厂强化硝化,该工艺以侧流方式利用一部分回流污泥和污泥消化液进行硝化细菌的富集扩增.再将富集后的硝化细菌回流至曝气池中强化硝化。即使对于高负荷运作的活性污泥系统,BABE技术在冬季低温下也能达到良好的硝化效果.捷克的许多污水处理厂已经成功进行了升级改造 。BABE技术能为主体工艺富集大量硝化细菌.但硝化细菌的富集需要高氨氮含量的污泥消化液.因此工艺的推广受到污水处理厂污泥处理工艺以及污泥回流液流量的限制。

微生物自固定

微生物自固定能够长期维持反应器中的生物量.并且能够较好地耐受不良环境的影响,在工程上微生物的自固定要比人工固定更为有效。为此。该技术是目前研究的热点.研究主要集中在利用高氨氮离子交换性能和生物亲和性的介质(沸石、填料等)和颗粒污泥强化微生物自固定。

沸石由于具有独特的物理、化学特性.尤其对氨氮有很高的离子交换吸附选择性以及生物亲和性.使其有利于硝化细菌的附着和富集,成为硝化细菌自固定的常用介质材料。而一些比表面积大的人工填料也能成为硝化细菌自固定的载体。N.Mi-1adinovic等利用沸石的离子交换作用和细菌的硝化作用协同去除污水中的氨氮.发现相比新鲜沸石.具有硝化作用的生物沸石对氨氮有更好的去除效果。Shengbing He等 比较了低温下(7~10℃)以沸石和膨胀黏土作为填料的BAF系统对高负荷氨氮废水的处理效果.结果显示.低温下沸石曝气生物滤池对氨氮的去除能力更强。李倩等研究了温度对45%填料填充率的活性污泥系统硝化速率的影响.结果表明.当温度为l1℃和14℃时.系统的硝化速率较普通活性污泥系统分别提高了156%和122% .说明悬浮填料一活性污泥复合系统对低温具有较强的适应性。

污泥颗粒化是微生物细胞间自身固定化的一种特殊形式.是在特定的工艺条件下反应器中的微生物与载体或微生物间相互作用.形成大而密实的颗粒状污泥聚合体。好氧颗粒污泥具有沉降性好、生物量高、脱氮效果好等优点,在城市污水处理中具有广阔的应用前景。Aniie Li等通过缩短沉淀时间和提高氨氮负荷成功培育出短程硝化颗粒污泥.在颗粒的形成过程中.添加颗粒活性炭的系统形成的颗粒污泥体积更大。沉淀效果更好。Ruiling Bao等在(10±1)℃下用葡萄糖和乙酸钠作为碳源。在SBAR中培养出稳定运行的好氧颗粒污泥.其氨氮去除率在69.2%~86.9%.稳定运行期间出水中没有检测到氮氧化物.说明培养出的颗粒污泥在低温下表现出很好的同步硝化反硝化能力。颗粒污泥具有类似生物膜的微生物分层.低温下颗粒外层的好氧细菌活性降低,耗氧量减少.使进入颗粒内部的溶解氧含量增加. 内部的硝化细菌获得更多的溶解氧有利于硝化作用,这就降低了温度下降对硝化作用的影响。因此.相比活性污泥系统.好氧颗粒污泥硝化作用对温度依赖性低,在低温下更有优势。

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