水体富营养化近年来在世界各地频繁发生导致大量水域出现水质恶化现象严重影响了居民健康及生态环境受到水环境领域研究人员的重视水中氮和磷等营养元素含量较高是造成水体富营养化现象的关键原因因此去除污水中的氮素和磷源已经成为污水处理领域的重要任务目前污水处理厂大多采用活性污泥法对污水进行处理因其具有处理效果好和能耗较低等优点得到广泛应用但在运行过程中发现普通活性污泥存在沉降性能较差和易发生污泥膨胀等问题好氧颗粒污泥aerobicgra
ularsludgeAGS是一种颗粒状活性污泥内部存在层状空间结构单个颗粒能提供微生物所需的好氧缺氧厌氧环境可以同时进行硝化、反硝化和除磷过程具有沉降性能好4和抗冲击负荷能力强等优点可以极大地降低运行成本在废水处理领域受到了极大的关注荷兰、意大利和克罗地亚等国已将AGS工艺成功用于实际工程并且运行效果良好
研究人员通常采用一次进水曝气策略通过在周期内形成厌氧好氧AO的运行环境来培养颗粒污泥这样做的原因是聚磷菌phosphateaccumulati
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ismsPAOs的生长需要先在厌氧条件下吸收挥发性脂肪酸将其转化为聚羟基链烷酸酯polyhydroxyalka
oatesPHA并贮存在体内再在好氧条件下氧化分解PHA用于充分吸收水中的磷酸盐以达到除磷的目的但作者在采用一次进水曝气策略下驯化絮状污泥以启动AGS工艺时发现运行初期絮状污泥在好氧条件下无法形成反硝化所需的厌氧环境反应器内会存在大量NO3N对PAOs厌氧释磷产生影响然而释磷过程是保证PAOs良好除磷性能的前提且有研究表明PAOs释磷时会形成大量带正电的微粒能吸附带负电的细胞体可以作为颗粒污泥的晶核PAOs除磷过程还会产生磷酸盐沉淀可作为细胞附着的内核成为颗粒生长的“起点”两者均能够促进颗粒污泥的形成对生活污水中快速颗粒化的实现具有重要作用因此笔者提出多次进水曝气策略在周期内进行多组进水、非曝气和曝气的组合通过实现多次硝化反硝化以降低系统中NO3N浓度减轻NO3N对PAOs的抑制提高除磷效果以便在颗粒化初期利用除磷过程中产生的正电微粒和磷酸盐沉淀促进颗粒污泥的形成缩短污泥颗粒化过程所需的时间
基于此本研究选用两组SBR反应器R1和R2培养AGSR1以一次进水曝气策略运行R2以多次进水曝气策略运行通过研究污泥形态、粒径变化、EPS和去除性能等参数对比探究一次多次进水曝气策略对生活污水AGS工艺启动和运行的影响以期为实际工程提供理论基础
1材料与方法
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