2024年12月22日

碳源和污泥龄犹如指南针引领A2O工艺在脱氮除磷的航程

碳源和污泥龄的调控,犹如天平两端的微妙平衡,直接影响A2O工艺在脱氮除磷方面的效能。通过对不同碳源类型和污水中C/N值以及污泥龄(SRT)的实际应用研究,我们发现:1) 碳源的选择虽不显著影响总氮去除率,但却对总磷去除率产生较大影响;2) 理想的进水C/N范围应为4.6至6.8;3) 污泥龄控制在12d时,可获得最佳脱氮除磷效果。

此外,由于硝化菌与聚磷菌在碳源需求上的竞争关系,以及硝化菌生长速率低于异养菌,使得A2O工艺难以同时高效去除氮和磷。此次研究旨在探究如何通过合理配置碳源与污泥龄来优化这一矛盾,最终实现双重功能的高效运行。

首先,我们分析了不同碳源对于TN及TP去除率的影响。在相同COD条件下,不同类型碳源(如乙酸、丙酸)虽然对TN变化无显著差异,但其对TP变化产生了明显差异,表明丙酸作为碳源更有利于提高TP去除率。

其次,我们讨论了C/N值对于TN及TP去除效果的影响。结果显示,在适宜范围内(4.6-6.8),进水C/N值可促进反硝化作用,从而提升TN减少效果。但当C/N过高或过低时,系统中的好氧段活性物质竞争导致 TN减少能力下降。此外,当C/N越低,反硝化作用占据更多比例,以至于限制了好氧段有机物消耗,从而抑制PN减少过程。

最后,我们探索了SRT对于A2O工艺脱氮及排放含有机物残留液体(TP<1mg/L)进行排放所需时间的一个关键因素。实验表明,在SRT为8-15d之间,对于保持有效脱氮并有效排放含有机剩余液体均有一定益处,而具体到最优状况则是在12d时达到最佳状态。这是因为较短SRT会导致DNPAOs未能充分利用单位PHB吸取PO43-,从而抑制缺氧区内吸收PO43-,但长期超出该范围会使得好氧区内PAOs吸收PO43-受到限制。

综上所述,本文揭示了一系列关于如何调整A2O工艺中COs来源及其处理环境中的主要参数,以便实现最高水平之两重功能性能,并展现了解决实践问题的一种方法。