目前的脱氮除磷工艺 ,其好氧处理单元的核心仍然是传统活性污泥法 ,但是由于活性污泥结构松散 ,沉降性差 ,因此 ,曝气池中的污泥浓度低 ,处理能力不高 ;二沉池体积庞大 ,污泥含水率高 ,污泥处理难度大. 解决的方法是改善活性污泥的形态 ,培养颗粒化污泥. SBR 具有独特的厌2好氧交替反应 ,反应器内气液二相均呈升流状态 ,因此培养出颗粒活性污泥在技术上是完全可行的.
借鉴厌氧颗粒污泥的成功经验,国内外有人在 SBR 反应器培养出好氧颗粒污泥. 但是这些颗粒污泥中 ,有的完全没有脱氮除磷能力 ;有的脱氮能力高 ,而除磷能力低 ;有的除磷能力高 ,而脱氮能力低. 这些因素制约了好氧颗粒污泥进一步推广和应用. 本试验通过调整运行状态 ,培养出具有脱氮除磷 ,兼有高效去除有机物的颗粒化污泥 ,并考察了污泥颗粒化前后对脱氮除磷效果的影响.
在SBR反应器中以醋酸钠为碳源,UASB厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在好氧曝气条件下运行.通过观察污泥颗粒形态、结构等的变化,发现在运行中污泥颗粒经历了形态保持,成分置换的过程.污泥浓度先增加后降低,在运行35 d后逐渐稳定在5g/L,SVI值稳定在30～40mL/g的水平.在40～60d内反应器中颗粒污泥一直占主体成分,悬浮相浓度低于0.5g/L.在好氧条件下最终颗粒污泥形态、大小稳定,表明好氧颗粒污泥已经成功获得,好氧颗粒污泥与接种污泥相比在粒径、沉降速度、含水率以及惰性成分的含量上都有一定的变化.电镜观察还表明,原厌氧颗粒污泥中的微生物以球菌为主,而获得的好氧颗粒污泥中的微生物以丝状菌和杆菌为主。
以颗粒污泥为研究对象,在序批式反应器中研究了不同运行模式(有厌氧段和无厌氧段两种模式)和不同碳氮比(COD与NH4+-N质量比取6、10、14)下,颗粒污泥对氨氮、总无机氮的去除情况.比较了2种运行模式应用于颗粒污泥脱氮中的差别和优劣.采用分段函数的方法对不同碳氮比下的氨氮去除曲线进行了分割,对曝气第一阶段(碳源富足阶段)和曝气第二阶段(碳源贫乏阶段)的氨氮去除曲线进行了拟合,发现其线性化特征明显.计算了不同碳氮比下曝气前后期氨氮去除速率,并简要分析了好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮的作用机理.