浙北市政污水强化生物除磷技术增效调控研究

论文摘要

浙北地区水体富营养化现象严重,削减该地区的市政污水处理厂污染物排放负荷及提高出水排放标准已经迫在眉睫。了解现行污水厂运行现状和效能,探索市政污水增效调控技术方案对于保护区域水生态安全具有十分关键的作用。因此,调研了该地区10个市政污水厂的工艺情况和进出水水质特征,寻找现行污水厂运行的关键问题和瓶颈,开展污泥活性以及微生物分布特征的实验研究,明确污水厂效能提升的相关机理,并运用数理统计手段综合分析了市政污水厂运行中多因素影响因子之间的相关性和主要影响因子,论述各内外因子之间彼此复杂的交互影响作用和影响效能强弱的因子,以提出综合性的技术优化调控方案。结果表明部分污水厂HRT过短无法保证污泥充分释磷和吸磷。高比例（20%-60%）的工业污水使得超过半数的进水VFAs含量低于20 mg/L,且营养盐含量普遍偏低(TPINF和TNINF平均值分别为2.946 mg/L和23.53 mg/L),增加了调研区污水运行的难度。出水CODCr排放超标严重,TPEFF和TNEFF均值分别为0.817 mg/L和9.95 mg/L,但污泥性能差异显著。活性污泥厌氧释磷率和好氧聚磷率范围分别是0.22 mg/gVSS/h（狮山）-7.90 mg/gVSS/h（七格）和0.43mg/gVSS/h（北仑）-8.11 mg/gVSS/h（七格）。聚磷假丝酵母菌和聚糖假丝酵母菌占全菌的比例分别为4.8%±2.O%和4.8%±6.4%。70%的污水厂出现缺氧聚磷现象,其中反硝化聚磷菌（Denitrifying Polyphosphate Accumulating Organisms DNPAOs）占聚磷菌（Polyphosphate accumulating organisms PAOs）的比例为30.4%-80.1%。目前污水厂的污泥性能很难担负起高标准的排放要求。相关性分析表明,进水乙酸含量vs.乙酸吸收率,聚磷假丝酵母菌比例vs.厌氧释磷率,厌氧释磷率vs.好/缺氧聚磷率间都存在显著的线性相关性,表明释磷率是量化表征EBPR系统性能的有效指标,污水中可利用碳源的数量及比例极大的影响污泥除磷性能。不同的是,PAOs与聚糖菌（Glycogen Accumulating OrganismsGAOs）在本研究中不具备此消彼长的竞争关系,也无需特殊工艺即可实现市政污水厂中DNPAOs的富集。TNINF含量与聚磷假丝酵母菌的数量负相关,PAOs与厌氧乙酸吸收率之间无线性相关性,可能应考虑到国内污水厂进水中碳源普遍不足,竞争菌数量偏高的特殊情况。基于主成分分析的研究表明,市政污水工艺参数如:HRT、SRT和进水VFAs含量是影响污水生物除磷效能的主要因素。故控制工业污水排入,合理调配VFAs浓度、VFAs/TP和N/P的比例,避免HRT和SRT过短,设置独立的前置反硝化池有望增加污水处理厂的除磷效能。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 前言
• 1.2 文献综述
• 1.3 小结与展望
• 2 浙北市政污水处理厂基本运行情况调研
• 2.1 前言
• 2.2 研究区域与采样点
• 2.3 调研采样方法及水样、泥样分析方法
• 2.4 污水厂调研结果与讨论
• 2.5 小结与展望
• 3 生物除磷动力学特征及其机制
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.3 生物除磷动力学特征结果与讨论
• 3.4 小结与展望
• 4 相关微生物群落分布特征
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.3 相关微生物群落特征结果与讨论
• 4.4 小结与展望
• 5 市政污水生物除磷系统多因素数理统计与分析
• 5.1 前言
• 5.2 统计方法
• 5.3 浙北市政污水厂调研指标相关性分析
• 5.4 影响生物除磷效能的因素的主成分分析
• 5.5 浙北污水厂的生物除磷增效技术路线
• 5.6 小结与展望
• 6 研究结论、创新点及展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 创新点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 作者简介