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隨著側(cè)流比不斷增大,對(duì)應(yīng)吸磷時(shí)間逐漸延長(zhǎng),系統(tǒng)Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ階段的吸磷過(guò)程分別可以在120、 150、 180 min內(nèi)完成,對(duì)應(yīng)好氧吸磷速率變慢,但同時(shí)發(fā)現(xiàn)Ⅳ階段(1/2側(cè)流比)吸磷過(guò)程并未完成,在好氧末期系統(tǒng)磷濃度為0.6mg·L-1.綜合分析表明,提取側(cè)流比逐漸增大,聚磷菌的厭氧釋磷與好氧吸磷能力均逐漸減弱,且Ⅳ階段(1/2側(cè)流比)之前均可實(shí)現(xiàn)除磷效果,說(shuō)明在1/4、 1/3側(cè)流比條件下EBPR系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)磷的去除,從節(jié)約能耗與磷回收方面考慮,低好氧條件下生物除磷與側(cè)流磷回收結(jié)合具有可行性.
2.4 不同側(cè)流比條件下EBPR系統(tǒng)生物除磷與磷回收的相互作用
圖 5為不同側(cè)流比條件下磷回收、 生物除磷性能.由圖 5(a)可得,在將側(cè)流比變?yōu)?/4時(shí),系統(tǒng)聚磷菌總釋磷量明顯下降,由側(cè)流前的39.9mg·L-1下降至23.4mg·L-1,在1/3側(cè)流比時(shí)降低幅度較小,在1/2側(cè)流比時(shí)又加速下降; EBPR系統(tǒng)生物除磷量與總釋磷量趨勢(shì)幾乎吻合,亦發(fā)現(xiàn)在1/2側(cè)流比時(shí)兩者差值z(mì)ui大,分析原因與圖 4分析結(jié)果相同,但側(cè)流比磷回收量卻不斷上升.由圖 5(b)可得,EBPR系統(tǒng)生物除磷率呈先增加后減小的趨勢(shì),在1/3側(cè)流比階段時(shí)生物除磷率zui高,可達(dá)到99.0%,側(cè)流比磷回收率呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì).分析認(rèn)為,與無(wú)側(cè)流比相比,提取1/4、 1/3側(cè)流比進(jìn)行側(cè)流比磷回收對(duì)生物除磷具有一定的強(qiáng)化作用,這與Barat等的模擬評(píng)價(jià)相似,但側(cè)流比為1/2時(shí),生物除磷率迅速下降,應(yīng)該存在一個(gè)側(cè)流比,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的磷回收與低耗生物除磷的有效結(jié)合.其中偏差棒為各個(gè)工況對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的偏差,由圖 5中所有階段的各種指標(biāo)可以明顯看出,在1/3側(cè)流比時(shí)所有指標(biāo)偏差值均為zui小值,而1/2側(cè)流比時(shí)所有指標(biāo)偏差值均為zui大值,即在1/3側(cè)流比時(shí)EBPR系統(tǒng)除磷性能與磷回收性能均為zui穩(wěn)定,反之1/2側(cè)流比抑制EBPR系統(tǒng)除磷性能.
圖 5 不同側(cè)流比條件下磷回收、生物除磷性能
綜合圖 5可得,1/3側(cè)流比為側(cè)流比,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的磷回收與低耗生物除磷的有效結(jié)合.主要原因有: ①在1/3側(cè)流比階段時(shí)生物除磷zui為穩(wěn)定,去除率平均值為99.0%; ②雖然側(cè)流比磷回收率呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì),但圖 5(a)中可以看出,側(cè)流比磷回收量依次為10.5、 17.6、 17.7mg·L-1,1/2與1/3側(cè)流比僅僅相差0.1 mg·L-1,可見(jiàn)1/2側(cè)流比時(shí)對(duì)于磷的資源再利用能力已經(jīng)逐漸減緩.
2.5 不同側(cè)流比條件下EBPR系統(tǒng)各形態(tài)氮的去除性能
圖 6為不同側(cè)流比條件下EBPR系統(tǒng)各形態(tài)氮的去除性能.從中可知,各階段出水NO3--N濃度平均值依次為10.0、 11.4、 11.5、 14.2mg·L-1.同時(shí)可見(jiàn),系統(tǒng)在Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ階段時(shí)TN去除率較為穩(wěn)定并逐漸下降,各階段TN去除率平均值分別為73.6%、 69.8%、 68.1%; Ⅳ階段(1/2側(cè)流比)TN去除率zui小降至50.9%.由圖 2(b)可知,系統(tǒng)所有階段去除NH4+-N性能穩(wěn)定,可見(jiàn)TN去除率降低主要是由于NO3--N去除降低.同時(shí)由圖 3可得,Ⅳ階段(1/2側(cè)流比)除磷率zui低為65.4%,綜合證明,系統(tǒng)在1/2側(cè)流比時(shí),生物反應(yīng)過(guò)程中脫氮除磷效果均有所下降.
圖 6 不同側(cè)流比條件下各形態(tài)氮的去除性能
反應(yīng)器采用厭氧/好氧方式運(yùn)行,出水NO3--N濃度來(lái)源于厭氧段未被*反硝化的殘留硝態(tài)氮與好氧段硝化反應(yīng)的產(chǎn)物硝態(tài)氮.本實(shí)驗(yàn)各階段NH4+-N去除率穩(wěn)定后均可達(dá)到*,反應(yīng)器好氧段發(fā)生明顯的硝化反應(yīng).進(jìn)水NH4+-N濃度始終為40mg·L-1,但隨著側(cè)流比增大厭氧末期逐漸剝奪更多NH4+-N,進(jìn)入好氧階段進(jìn)行硝化反應(yīng)的NH4+-N濃度逐漸減小,碳源充足的條件下各階段產(chǎn)物硝態(tài)氮含量逐漸下降.由圖 6可知,各階段出水NO3--N濃度平均值依次為10.0、 11.4、 11.5、 14.2mg·L-1,分析結(jié)果可知,厭氧末期殘留硝態(tài)氮的變化導(dǎo)致出水NO3--N濃度變化
3 結(jié)論
(1) 低好氧EBPR系統(tǒng)中,側(cè)流比對(duì)NH4+-N去除影響甚微,但隨著側(cè)流比的增大且系統(tǒng)進(jìn)水COD保持初始濃度400mg·L-1,引發(fā)出水COD稍有波動(dòng).
(2) 提取側(cè)流比不斷增大,則厭氧釋磷量逐漸減小,出水磷濃度逐漸升高,在1/2側(cè)流比時(shí),除磷性能不斷惡化.
(3) 低好氧EBPR系統(tǒng)中*工況為提取1/3側(cè)流比,此時(shí)低好氧EBPR系統(tǒng)與側(cè)流磷回收的結(jié)合兼顧了低耗除磷與磷資源回收利用,大大提高了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益.
(4) 系統(tǒng)在0、 1/4、 1/3側(cè)流比時(shí),TN去除率較為穩(wěn)定并逐漸下降,但在1/2側(cè)流比時(shí),厭氧末期不*反硝化導(dǎo)致TN去除率迅速下降至50.9%.
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