廢水生物除磷過(guò)程的OUR響應(yīng)特征.pdf

1、為了認(rèn)識(shí)廢水生物除磷過(guò)程氧氣利用特性及其在過(guò)程監(jiān)測(cè)、參數(shù)識(shí)別等方面的潛在應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)室厭氧/好氧SBR反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行了聚磷菌（Phosphorus Accumulating Organisms，PAOs）富集；利用富集污泥，開展了多種條件下聚磷菌好氧吸磷過(guò)程的呼吸測(cè)量實(shí)驗(yàn)，定性和定量調(diào)查了呼吸速率(Oxygen Uptake Rate，OUR)曲線變化與磷酸鹽的吸收和胞內(nèi)聚合物(polyhydroxyalkanoates，PHAs)的氧化

2、等吸磷過(guò)程常規(guī)狀態(tài)變量之間的響應(yīng)關(guān)系；對(duì)以O(shè)UR為唯一可測(cè)變量時(shí)活性污泥2號(hào)模型（Activated Sludge Model No.2，ASM2）好氧吸磷過(guò)程模型參數(shù)的可識(shí)別性進(jìn)行了理論分析，并利用OUR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)好氧吸磷過(guò)程參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)。研究得到以下結(jié)果和結(jié)論：
　?、僭趨捬?好氧SBR反應(yīng)器內(nèi)，以1倍污泥齡交替改變碳源（乙酸鈉/丙酸鈉），60d后出水PO43--P的濃度在1.2mg/L以下。富集污泥以乙酸鹽和丙酸鹽為基質(zhì)厭

3、氧過(guò)程的PO43--P/VFA、PHA/VFA、比釋磷速率和比PHA合成速率分別為0.65mmol-P/mmol-C和0.4mmol-P/mmol-C、1.25mmol-C/mmol-C和1.2mmol-C/mmol-C、為0.98mmol-Pg-1vss*h-1和0.39mmol-Pg-1vss*h-1、1.91mmol-Cg-1vss*h-1和1.17mmol-Cg-1vss*h-1；對(duì)應(yīng)的好氧過(guò)程的PO43--P/PHA、比吸磷速

4、率和比PHA降解速率分別為0.73mmol-P/mmol-C和0.51mmol-P/mmol-C、0.74mmol-Pg-1vss*h-1和0.41mmol-Pg-1vss*h-1、1.01mmol-Cg-1vss*h-1和0.7mmol-Cg-1vss*h-1。上述特征參數(shù)與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果接近，證明按照本研究的富集策略能夠有效富集聚磷菌。
　?、趯?duì)富集污泥在沒有外源COD條件下開展的好氧吸磷過(guò)程的呼吸測(cè)量結(jié)果表明，伴隨磷吸收過(guò)程的

5、OUR響應(yīng)明顯，吸磷過(guò)程結(jié)束與OUR進(jìn)入內(nèi)源呼吸的拐點(diǎn)一致；并且，吸磷速率變化、PHA氧化速率變化與OUR曲線的變化特征存在明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？梢酝ㄟ^(guò)OUR的測(cè)量監(jiān)測(cè)好氧吸磷過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài)。
　?、墼跓o(wú)外源COD的條件下，基于OUR估計(jì)的PHB含量與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差為0.35％-30.2％之間；基于OUR估計(jì)的PHV+PH2MV含量與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差為2.95％-29.8％之間。結(jié)果表明，相對(duì)于目前PHA測(cè)量方法的復(fù)雜程度和準(zhǔn)確程度

6、，通過(guò)呼吸測(cè)量對(duì)吸磷過(guò)程的PHA的消耗情況進(jìn)行軟測(cè)量是可行的。
　?、茉跊]有磷酸鹽吸收的情況下，聚磷菌胞內(nèi)聚合物也會(huì)好氧氧化形成OUR響應(yīng)；但是，吸磷過(guò)程的存在會(huì)明顯增加PHA的氧化速率，改變反應(yīng)器的氧利用特征，產(chǎn)生明顯不同的OUR曲線。
　?、菰诒緦?shí)驗(yàn)的外源COD濃度下，好氧吸磷過(guò)程呼吸速率進(jìn)入內(nèi)源呼吸的轉(zhuǎn)折點(diǎn)基本上與吸磷過(guò)程的結(jié)束相對(duì)應(yīng)，呼吸測(cè)量仍能夠指示好氧吸磷過(guò)程的終點(diǎn)。但是，隨著外源COD濃度的增加，初始階段的OU

7、R逐步趨向飽和狀態(tài)，OUR曲線的變化趨勢(shì)與磷酸鹽濃度的變化趨勢(shì)越發(fā)分離。因此，當(dāng)外源COD濃度足夠高時(shí)，外源COD的OUR曲線可能掩蓋吸磷過(guò)程內(nèi)源COD氧化形成的OUR曲線，OUR監(jiān)測(cè)可能不能指示好氧吸磷過(guò)程狀態(tài)。
　?、辮H值對(duì)聚磷菌好氧吸磷的抑制作用能夠體現(xiàn)在OUR最大值以及曲線特征的變化上。好氧吸磷過(guò)程的pH變化曲線與磷的吸收也存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，但是并不如OUR明顯。
　?、呋诰哿拙暮醚跷讬C(jī)理，建立聚磷菌吸磷過(guò)程的O