SBR系統(tǒng)中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及脫氮除硫研究.pdf

1、玉米、大豆、小麥、薯類等農(nóng)產(chǎn)品加工利用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量廢水，這類廢水不僅有機(jī)物濃度高，而且還含有高濃度硫酸鹽和氨氮。研究人員對(duì)高硫酸鹽廢水的厭氧處理工藝和設(shè)備進(jìn)行了廣泛研究，但在厭氧處理過(guò)程中，硫酸鹽會(huì)轉(zhuǎn)化成有毒且對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng)的硫化物，氨氮也不能有效去除，需經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理才能有效解決農(nóng)產(chǎn)品加工廢水污染問(wèn)題。目前采用的傳統(tǒng)好氧生物脫氮除硫工藝，存在著工藝復(fù)雜、投資和運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。尋求低成本、高效率的先進(jìn)廢水處理工藝，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品加工企

2、業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　 好氧顆粒污泥工藝是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的污水處理新工藝，與傳統(tǒng)的絮狀活性污泥相比，具有容積負(fù)荷高、沉降性能好、占地小、投資低等優(yōu)點(diǎn)。由于顆粒污泥對(duì)溶解氧傳質(zhì)的限制，使好氧顆粒污泥內(nèi)部形成好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū)，可使好氧和厭氧微生物在顆粒內(nèi)部共存，實(shí)現(xiàn)多種污染物的同步去除，具有良好的發(fā)展前景。
　　 本研究利用好氧顆粒污泥的特點(diǎn)，進(jìn)行了脫氮除硫好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及特性研究，并重點(diǎn)對(duì)其脫氮除硫的過(guò)程及

3、影響因素進(jìn)行了研究，為好氧顆粒污泥在農(nóng)產(chǎn)品加工廢水處理中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)在SBR反應(yīng)器中對(duì)脫氮除硫好氧顆粒污泥的培養(yǎng)和污泥特性進(jìn)行了研究。以厭氧顆粒污泥為接種污泥，采用人工配制的含硫化物和氨氮的有機(jī)廢水，通過(guò)控制運(yùn)行條件，在21d內(nèi)可培養(yǎng)出脫氮除硫好氧顆粒污泥。好氧顆粒污泥粒徑以1～1.5mm為主，SVI為30～40mL/g，微生物組成以短桿菌為主，外部包裹大量絲狀菌。進(jìn)水硫化

4、物、COD和NH4＋-N濃度分別保持在50mg/L、550mg/L和55mg/L時(shí)，好氧顆粒污泥對(duì)硫化物、COD和NH4＋-N的去除率分別達(dá)到99％、80％和99％以上。
　　 (2)研究了硫化物對(duì)好氧顆粒污泥脫氮除硫效果和污泥穩(wěn)定性的影響。當(dāng)進(jìn)水COD和NH4＋-N濃度分別保持在550mg/L和55mg/L時(shí)，硫化物濃度從50mg/L逐步提高到300mg/L時(shí)，硫化物去除率一直保持在99％以上，COD和NH4+－N的去除率在提

5、高濃度初期略有下降，但下降幅度不大，經(jīng)過(guò)一周左右的恢復(fù)，COD和NH4+-N去除率又可分別達(dá)到80％和99％以上。但硫化物濃度超過(guò)100mg/L時(shí)，引起絲狀菌過(guò)度繁殖，SVI大于100mL/g，系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。
　　 (3)對(duì)脫氮除硫好氧顆粒污泥的微生物種群進(jìn)行了研究。PCR-DGGE分析結(jié)果表明，穩(wěn)定運(yùn)行期，脫氮除硫好氧顆粒污泥中微生物種群比較豐富，其結(jié)構(gòu)也比較穩(wěn)定。微生物群落以β-變形菌(β-proteobacterium)

6、和擬桿菌(Uncultured Bacteroidetes bacterium)為主，分別占總數(shù)的27.27％和18.18％。優(yōu)勢(shì)菌群有反硝化細(xì)菌（Thauera sp.）、異氧硝化反硝化細(xì)菌(pseudomonas alcaligenes)及發(fā)硫菌屬（Uncultured Thiothrix sp.）等。
　　 (4)對(duì)好氧顆粒污泥的脫氮除硫過(guò)程及影響因素進(jìn)行了研究。SBR反應(yīng)系統(tǒng)中的脫氮途徑包括硝化反硝化、同步硝化反硝化和異

7、養(yǎng)硝化反硝化；硫化物主要是通過(guò)發(fā)硫菌屬(Uncultured Thiothrix sp.）的生物氧化作用去除的。DO對(duì)好氧顆粒污泥脫氮除硫的效果有顯著影響。
　　 (5)對(duì)高硫化物濃度下，好氧顆粒污泥仍能高效脫氮的原因進(jìn)行了分析。硫化物的氧化去除主要發(fā)生在反應(yīng)開始前30min，而氨氮的去除主要發(fā)生在30～120min。在高進(jìn)水硫化物濃度下，SBR系統(tǒng)仍表現(xiàn)出良好的脫氮效果，是由硫化物比氨氮快速氧化的特點(diǎn)及好氧顆粒污泥的層狀結(jié)構(gòu)決