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1、目录脱氮除磷屠宰场废水的好氧颗粒污泥SBR法1摘要11绪论22 材料与方法32.1分析方法 32.2屠宰场废水 32.3序批式活性污泥法 43 结果与讨论43.1启动粒状 SBR 43.2颗粒污泥的形成与性能 63.3SBR 池内颗粒的性能 74 结论 1 0参考文献 1 0Nitrogen and phosphorus removal from an abattoir wastewater in a SBR withaerobic granular sludge错误！未定义书签。Abstract 错误！未定义书签。1. Introduction 错误！未定义书签。2. Materials a
2、nd methods 错误！未定义书签。2.1. Analytical methods 错误！未定义书签。2.2. The abattoir wastewater 错误！未定义书签。2.3. The SBR错误！未定义书签。3. Results and discussion 错误！未定义书签。3.1. Startup of granular SBR错误！未定义书签。3.2. Granule formation and properties 错误！未定义书签。3.3. Performance of the granular SBR 错误！未定义书签。4. Conclusions 错误！未定义书签
3、。References 错误！未定义书签。好氧颗粒污泥 SBR 法摘要订立和履行颗粒污泥研究了 81序批式活性污泥法(SBR)处理一个屠宰场废 水。进水浓度平均为挥发性悬浮固体(VSS)1520mg/l，化学需氧量(COD)7685mg/l, 总氮(TKN)1057mg/l,总磷 217mg/l。COD 负荷为 2.6kg/m3d。那 SBR 接种了 SBR 以1小时停留时间产生的絮凝污泥，但是颗粒的形成从4天缩短为2分钟。 SBR 周期为120分钟混合(厌氧)充水, 220分钟曝气反应, 18分钟闲置。颗粒平均直 径为1.7毫米，比重为1.035,污泥密度为62gVSS/l，区域沉降速度(Z
4、SV)为51m/h， 污泥容积指数(SVI)22mg/l。一般情况下，去除COD和磷均超过98%，并去除氮 和VSS均超过97%。硝化反硝化同时发生。结果表明，传统的SBR絮凝活性污 泥法在处理废水时减少沉淀时间。关键词：屠宰场，好氧颗粒，生物除磷，硝化，反硝化，SBR，屠宰场废水1 绪论污泥最早是运用在严格的厌氧系统，如上流式厌氧污泥床(UASB)反应器(Lettinga et al., 1980)，生物滤塔(VanLoosdrecht et al.， 1995 年)，厌氧序批式反应器(SBR)(Wirtzand 和 Dague， 1996 年)。颗粒与絮状物相比有更大的密度和直径，使生物反
5、应器能够在沉 降过程中维持高生物浓度(VanLoosdrecht et al.，1995年)。其结果增加了反应效率，正因 为如此在全世界范围内建造了 900座UASB反应器(VanLoosdrecht et al.，2000年)。最近，报道了在好氧和交替好氧与厌氧条件下形成的污泥分别接种到 SBR 池后絮 状污泥的情况。几个因素促使形成好氧颗粒污泥。污泥在短时间内沉降，并产生沉淀所 需的合适压力(Morgenroth et al.，1997)。颗粒密度和直径的增大随着剪切力的增大(Tay et al.，2002)。高有机负荷，有利于颗粒形成(Moy et al.，2002)。化学需氧量(COD
6、)的范围 为2.515kg/(m3d)。在短水力停留时间(HRT)下需提高颗粒的密度和直径(Pan et al., 2004 年)。当确切的形成机理不明的情况下，这四大因素有助于增加细胞表面疏水性促进形 成沉淀。(lui et al.，2003 年；Toh et al.，2003 年；Pan et al.，2004)。这些研究表明SBR处理高COD废水与污泥絮凝转换为粒状通过减少停留时间。缩 短停留时间将可暂时增加污水固体因水毁絮状物形成的微生物。不过，一旦稳定的颗粒 形成，比絮凝污泥较高的物质浓度可以保持较好的沉降性能。较短的停留时间，使得在 SBR周期内更有利于清除废物。停留时间短，12分
7、钟就足够形成颗粒(Morgenroth et al.， 1997 年；Pan et al.，2004 年)，而絮状沉淀需 12 小时(Irvine et al.，1997； Rim et al.， 1997)。继 UASB 的设计，多数研究通过均匀进水，产生搅拌的效果。但是，机械搅拌 能提供足够的动力形成颗粒(Dancong et al.， 1999； WirtzandDague et al.， 1996)，与大部 分传统的SBR反应池都是用机械搅拌机(Irvineand和Ketchum，1989； Irvine et al.，1997； Rim et al.， 1997)。迄今为止所有好氧颗
8、粒的研究均以简单炭为合成媒体 (例如，醋酸，糖，糖蜜和乙 醇等)。 Jiang et al.， (2002)报道苯酚生物降解，暗示可能把有毒的废弃物好氧处理。好 氧 SBR 具有脱氮除磷能力，包括硝化(Tay et al.，2002 年；Tsuneda et al.，2003 年；Tokutomi， 2004年)，脱氮下交替好氧/厌氧条件(Jang et al.，2003年；Yang et al.，2003)同步硝化 (Beun et al.，2002a，b)和生物除磷(Lin et al.，2003)。不过，尚未证实脱氮除磷在SBR 池内同时发生。此外，好氧颗粒微生物尚未测试处理复杂废水的效
9、果。在实验室内调查 SBR 法处理屠宰场废水时污泥的形成与性能。颗粒的形成使絮凝 污泥的停留时间从 1 小时减少到 2 分钟。结果表明，好氧颗粒可以应用在实际处理废水 中，这表明传统SBR池内的絮凝污泥可转换为粒状污泥。2 材料与方法2.1 分析方法重复样品分析方法和标准方法检验供水和废水(APHA, 1998年)。未过滤样品中总 COD、溶解性COD、氮和磷分析前通过0.45毫米的过滤网。使用方法5220D测定COD, 分别用 4500NH3F、4500NO2B、45OONO3 B 测定 NH4+N、NO2-N 和 NO3-N。 用4500NorgC测定TKN，总磷定量滤液与生物方法4500
10、pe(抗坏血酸)，经过酸化(法 4500-pb)以有机磷和磷酸盐的形式释放。碱度滴定法(方法2320b)。分别用2540D和2540E 量化悬浮物(SS)及挥发性悬浮固体(vss)。具体重力测量方法2710f，污泥体积指数(SVI) 测量方法2710d,区域沉降速度(ZSV)与方法2710E。通过右旋糖苷显色测定微生物量密 度(g/VSS)Beun et al. (2002a)。在显微镜下，微生物的数量为50个。2.2 屠宰场废水废水来自牛肉生产厂，每周收集一次，经气浮处理废水中固体物质。废水在进入SBR池前在4 C的环境下储存。表1列出进入SBR池的废水的组成成分。屠宰废水的 一般特点是，C
11、OD高、VSS高、氮磷高，含有大量的有机碳，而且碱度很高Martinez et al.，1995； Masse和Masse，2000)。总COD和溶解性COD的区别(表1)在于废水中 含有大量的油脂(Masse和Masse，2000)。表 1 进水污染物的平均浓度污染物（单位）测量值pH7.3 土 0.4(29)a总 COD7685 土 646 (24)SCOD5163 土 470(24)TKN1057 土 63 (24)NH4-N50 土 12(24)NO3 -N0 土 0 (24)NO2-N0 土 0 (24)总磷217 土 38(24)碱度872土42 SS1742 土 116(23)挥
12、发性悬浮物浓度1520 土 128(23)平均值标准偏差（数字的度量单位制）2.3 序批式活性污泥法SBR池高12厘米，直径15厘米。反应器体积为8L和工作容积为6L。曝气期间空 气通过池底的精细泡沫扩散器进入反应池。进气量为1001/h。直径为5厘米的螺旋桨型 叶片混合机以 300rpm 的恒定速度在进水与反应期间进行搅拌。有三个采样口，一个是 用来供给和取样，而另外两个用于连续监测废水 PH 值和溶解氧。废水流入反应池底部， 从反应池顶部下7厘米处流出。使用Na2CO3调节废水PH值在7.07.5范围内，并且保 持反应池的温度在20 C。SBR 的进水混合时间为 120 分钟，曝气反应时间
13、为 220 分钟，排放与闲置时间为 15分钟。停留时间在的一个周期为1小时， 25周期为30分钟， 69周期为15分钟， 1013周期为5分钟，由第14周期开始为2分钟。稳态运行时停留时间为3天，微生 物生长周期为20天，保持污泥浓度在8000mg/l。微生物在反应后期处于内源呼吸阶段。 3 结果与讨论3.1 启动粒状 SBR该SBR接种了实验室SBR法连续脱氮除磷处理同类型废水两个月后的絮凝污泥。 SBR池内污泥的初始浓度为9500mgVSS/l。絮凝污泥生长繁殖了 60分钟。图1表明污 泥浓度与挥发性悬浮固体如何反应出停留时间在 SBR 池启动后的减少情况。在两周期 内，停留时间从60分钟
14、降至30分钟，导致排水悬浮物浓度从50mg/l增加至950mg/l， 污泥浓度从9000mg/1降至8000mg/l。但是在随后的2个周期，排水悬浮物浓度降低，污泥浓度逐渐稳定。停留时间在第6 个周期减少为15 分钟，在第10个周期减小为 5分 钟，都会出现相类似的情况，并且在随后的 23 个周期内悬浮物浓度恢复之前的水平。 在第 14周期，停留时间减小到2分钟，悬浮物浓度只有轻微的提升。污泥在13 个周期 内出现（4 天），这是肉眼可以看见的。24 个周期后（6 天），微生物处于内源呼吸状态，使 SBR池内污泥浓度维持在8000mg/l。在SBR池被认为处于稳定状态时，可增加停留时 间。驯养
15、是为了逐渐减少停留时间，促进污泥颗粒的形成，同时避免过量冲刷生物。根 据图1微生物浓度在每次减少停留时间后23个周期内迅速恢复，停留时间的减少有效 的选择微生物，并有效提高了污泥沉降性能。污泥浓度在14周期后维持在50mg/l的水 平。停留时间从60分钟降至2分钟，使的SBR池内混合液污泥浓度从9500 mg/1降至 接近6000 mg/1，经过24个周期才恢复到8000mg/l。从运行操作的角度来说，微生物过 多的流失可打破COD、氮磷之间去除效果的平衡关系。在过渡的流失微生物的情况下 恢复其处理能力是很困难的，特别是那些生长率低的微生物，例如，硝化菌和聚磷菌。 在开始阶段，COD、氮磷的去除率超过95%，说明该方法是有效的。但是如果操作不 好，在 SBR 从絮凝改变为颗粒污泥时，因微生物过渡的流失而失败。以调整的观点， 必须选择合适的污染物处理浓度。30201 ：.：停留时间纺钟图1在开始运行后的24个周期内混合液污泥浓度与挥发性悬浮物浓度与停留时间的变化关系4门3.2 颗粒污泥的形成与性能开始运行后 4 天，可以看见颗粒污泥，该污泥需要 76 天才能在 SBR 池那稳定生长， 即，超过23 次水力停留时间。表 2 对在稳态运行时(第 16 天第 76 天期间)的颗粒污泥 与作为SBR池微生物原种的
