生物脱氮除磷工艺中的丝状菌

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时间：2007-07-04 来源：作者：

1 前言

自从活性污泥法问世以来，污泥膨胀一直是运行管理中的一个难题。污泥膨胀有3个明显的特征：（1）发生率比较高，在欧洲大约有50%的污水处理厂都存在污泥膨胀现象；（2）具有普遍性，几乎所有的活性污泥工艺都有污泥膨胀问题；（3）后果严重，当污泥膨胀发生时，大量的污泥随水流失，导致出水悬浮物增高，水质达不到排放标准，直至整个工艺运转失效，而再恢复到正常状态又需要很长的周期。

近几十年来，国内外研究者对污泥膨胀问题进行了大量的研究，并取得了一些进展，但到目前为止还没有一个满意的理论解释或有效的污泥膨胀控制措施[1]。随着人们对环境的要求日益提高，对磷和氮的排放标准要求日趋严格。生物脱氮除磷工艺要求较长的泥龄以满足硝化菌的生长[2]，相应长泥龄污泥膨胀问题仍是运行管理中的一个难题。为了解丝状菌在脱氮除磷工艺中的生长规律，本文用21个月的时间，对芬兰索门诺亚污水处理实验厂的生物脱磷脱氮工艺进行了丝状菌的种类和长度的检测。

2 工艺的特征和实验方法

索门诺亚污水处理实验厂的生物脱氮除磷工艺采用UCT工艺，为比较脱氮除磷的效果，污水厂设有2条并行的流程，1#流程在曝气池内装有20%（体积比）的悬浮填料；2#流程在曝气池内不装设悬浮填料。处理污水来自爱斯堡城市的市政污水，其中大约有10%的小规模工业废水，运行参数和数据如表1和表2。

表1 实验工艺的运行参数

参数（单位）	范围	平均值
水温(°C)	7～12	9.5
F/M[kg (BOD)/kg( MLSS)·d]	0.08～0.12	0.1
水力停留时间(h)	7.3～8.1	7.7
MLSS（曝气池）(g/L)	3.8～4.4	4.1
MLVSS（曝气池）(g/L)	2.5～2.86	2.68
DO（曝气池）(g/L)	2.5～4.9	3.7
泥龄(d)	12～18	15
进水流量(m3/h)	5.2～5.8	5.5
污泥回流率(%)	90～130	110
消化污泥回流率(%)	50～110	80
缺氧污泥回流率(%)	100～140	120

表2 实验工艺的出水水质

参数	单位	1#流程	2#流程
总磷(PO4-P)	Mg(P)/L	1.44	3.0
溶解性磷(PO4-P)	Mg(P)/L	0.81	2.0
总氮	Mg(P)/L	21.0	15
CODCr	mg/L	49	51
BOD5	mg/L	16	20
磷的去除率	%	80	78
氮的去除率	%	50	66
CODCr的去除率	mg/L	86	85
BOD5的去除率	mg/L	88	86

3 结果与讨论

3.1 丝状菌的长度

在1# 流程厌氧阶段，丝状菌的平均长度比好氧阶段低19.26 %，在2# 流程厌氧阶段，丝状菌的平均长度比好氧阶段低7%。这表明厌氧阶段有一定的抑制丝状菌生长的功能。

由于1# 曝气池内填设悬浮填料，1# 流程丝状菌的平均长度比2# 流程低66.02%；仅在曝气阶段，1# 曝气池丝状菌群的平均长度比2# 曝气池低62.52%。

在运行期间，泥龄一直保持在15d左右，运行处在稳定阶段，并没有出现严重的丝状菌污泥膨胀情况。在第7个月期间，为提高脱磷脱氮的去除效率把泥龄增加到30d，丝状菌长度明显增大并导致了污泥膨胀。后来又不得不把泥龄降低到15d左右，才使运行又趋于稳定。

3.2 丝状菌的种类

丝状菌的种类如表3和表4。数据表明主要丝状菌为微丝菌，其次为0675型和0914型，Nocardia III型菌只在生物泡沫中才出现。

表3 1# 流程的丝状菌种类

丝状菌种类	厌氧污泥		缺氧污泥		好氧污泥		泡沫
丝状菌种类	出现次数(次)	优势度(%)	出现次数(次)	优势度( % )	出现次数(次)	优势度(%)	出现次数(次)	优势度(%)
微丝菌	40	98.21	40	98.43	40	98.14	14	99.29
0675型	17	1.64	6	1.5	12	0.79
0914型	3	0.07					3	0.21
Nocardia III型	3	0.07	3	0.07	3	0.07	2	0.50
取样分析次数	40		40		40		14