碳源对污水处理系统脱氮除磷的影响

《碳源对污水处理系统脱氮除磷的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、碳源对污水处理系统脱氮除磷的影响林雨倩赵军(广西环境保护科学研究院，广西南宁530022)【摘要】在污水强化生物脱氮除磷系统中，碳源种类及浓度对于处理系统去除效果的高效运行起到重要的作用。通过介绍生物脱氮及除磷各步骤碳源需求的机理，探讨碳源类型及碳源浓度对系统脱氮除磷效果的影响，同时对提高污水碳源浓度常用的手段即增加外碳源及内碳源方法进行分析。【关键词】脱氮除磷；碳源；内碳源；外碳源【中图分类号】X32【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2014)02-0039-03Effectofcarbonsourcesonbiologicalnitrogenandp

2、hosphorusremovalinthemunicipalwastewatertreatmentsystemAbstract:Theperformanceofbiologicalnutrientremoval(BNR)processesisdirectlyconnectedtotheavailabilityofcarbonsources.Thisstudyintroducesthemetabolismmechanismsofcarbonsourcesineachstepofbiologicalnitrogenandphosphorusremovalprocesses

3、,andthetypesandconcentrationsofcarbonsourcesonthenitrogenandphosphorusremovalarealsodiscussed.ItwasrevealedthattheeffectiveuseoforganicsubstrateincludingexternalandinternalcarbonsourcescouldenhancethepurifyingperformanceofthesystemKeywords:Nitrogenandphosphorusremoval;carbonsources;inte

4、rnalcarbonsource;externalcarbonsource1前言随着社会经济的飞速发展，生活污水、工业废水及农业非点源污染中营养物质的过量排放造成地表水体富营养化现象日益严重。高效、稳定的污水脱氮除磷技术的研究对于提升地表水环境质量具有重要意义，通过控制活性污泥在厌氧、缺氧及好氧交替环境下运行，利用微生物的代谢作用进行强化生物脱氮除磷是国内外研究及应用最为广泛的一种。生物经水解、发酵转换成VFA，贮存为体内PHAs。此时，菌体内多聚磷酸盐水解直接输出质子，水解使得细胞内磷浓度升高，积累到一定程度后以可溶性单磷酸盐的形式释放到环境中，糖原降解还原性氢载

5、体NADH[1]。以乙酸为例，用化学方程式表达如表1所示[2]：表1聚磷菌厌氧反应机理过程反应式脱氮及除磷性能受污水中碳源的类型、浓度的影响较大，有效的碳源供给是维持微生物新陈代谢及工艺脱氮除磷效果的保障。由于脱氮菌及除磷菌在活性污泥中共存，脱氮过程及除磷过程微生物对碳源需求的不同及污水中有效碳源的不足乙酸吸收贮存PHB聚磷降解产生ATP糖原降解产生NADHCH2O+(1/2+a1)ATP+1/4NADH→CH1.5O0.5+1/2H2OHPO3+H2O→ATP+H3PO4CH10/6O5/6+1/6H2O→2/3CH1.5O0.5+1/3CO2+1/2NADH+

6、1/2ATP或过量均造成城市污水处理厂氮、磷去除率的不理想。2氮磷去除过程对碳源的需求机理2.1微生物除磷过程对碳源的需求生物强化除磷主要是利用微生物在好氧/缺氧条件下吸收大量的、超过其生理需要的磷，并以聚合的形态贮存在菌体内形成高磷污泥，将这些高含量污泥排放到系统外达到从污水中除磷的目的，同时微生物在厌氧状态下吸收有机底物并释放磷，通过这个循环过程，微生物交替释放和吸收磷酸盐。厌氧条件下，聚磷菌吸收易生物降解的物质（碳源），或总反应式-CH2O-1/2CH10/6O5/6-(1/4+a1)HPO3+1.33CH1.5O0.5+0.17CO2+(1/4+a1)H3P

7、O4+(1/6-a1)H2O=0以电子受体的不同，聚磷过程分为好氧聚磷和反硝化聚磷两种。其中在好氧聚磷过程，当污水及污泥刚由厌氧段进入好氧段时，此时PAOs体内贮存大量的PHB和较少的多聚磷酸盐，PAOs利用PHB为碳源和能量，以氧为电子受体进行正常的好氧代谢，通过氧化作用生成ATP，并从外界大量吸收可溶性磷酸盐在体内合成多聚磷酸盐而积累起来，以保证厌氧条件下微生物的生长需要，从而起到为厌氧释磷过程提供能源的作用。厌氧条件下合成的PHB越多，好氧条件下多聚磷【收稿日期】2014-01-15【作者简介】林雨倩（1986－），女，供职于广西环境保护科学研