不同电子受体影响下的反硝化除磷过程张晓洁

(自然科学版)356JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVo.l35　No.620076(NaturalScienceEdition)June　2007文章编号:1000-565X(2007)06-0120-07　　收稿日期:2006-09-13*基金项目:(20377013);“”;(020959)　作者简介:(1973-),,,.E-mail:[e-mail]不同电子受体影响下的反硝化除磷过程*张晓洁　周少奇　丁进军　黄　梅(,510640)摘　要:为进一步了解反硝化除磷菌的代谢行为,以序批式反应器(SBR)在厌氧/好氧条件下培养的活性污泥为对象,进行批次试验,研究了不同电子受体对反硝化缺氧吸磷的影响.结果证实:只要有电子受体存在,不论是硝氮(NO-3-N)还是亚硝氮(NO-2-N),缺氧吸磷都会发生,但NO-2-N的缺氧吸磷量相对较少;反应开始时的电子受体质量浓度对反应过程影响很大,试验中NO-3-N质量浓度为30mg/L、NO-2-N质量浓度为20mg/L时吸磷量和吸磷速率均达到最高值;低于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而增加;高于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而减少;NO-2-N质量浓度达80mg/L时,没有发现对反应的抑制作用;好氧吸磷效果好于缺氧吸磷.试验还发现反应器在厌氧/缺氧条件下连续运行时,反硝化除磷菌的厌氧释磷和缺氧吸磷能力将很快丧失.关键词:反硝化除磷;电子受体;序批式反应器;反硝化除磷菌;生物除磷中图分类号:X703.3　　　　文献标识码:A　　,,,.,,.10,NO-3-N[1-4].,NO-3-N/,.NO-3-N.,,,.C/NC/P.NO-3-N,,[2].NO-2-N.NO-2-N.NO-2-N[3,5-6],[7].:NO-2-N,,,[8-9].NO-2-N,NO-2-NNO-3-N、O2[10-11].(NO-3-N、NO-2-N),,C/N,.1　材料与方法1.1　试验方法3.1PAO,2(SBR)/20d,.,20cm,55cm,12L,1;2NO-3-N、NO-2-N.SBR1SBR2150mL,,,10mLNaNO3NaNO2,3h,.,5000r/min2min,.、NaNO3NaNO2;3SBR/,.10min0.6LNaNO3NaNO2SBR1SBR2,NO-3-NNO-2-N3020mg/L,2.2～2.5g/L,25d.1　SBRFig.1　SchematicdiagramofSBRsystem1—;2—;3—;4—;5—;6—;7—;8—;9—;10—;11—1.2　运行参数SBR6h,120min(20min),180min,40min,20min.6L,2h,NaNO3/NaNO2..12h,()0.5.PLCSBR、、、、NaNO3、NaNO2,30℃.1.3　进水水质和接种污泥,1.1　Table1　Compositionofsyntheticwastewater/(gL-1)NaAc0.366K2HPO40.028KH2PO40.022NH4Cl0.115CaCl22H2O0.035MgSO47H2O0.1501)0.3mL/L　1):FeCl36H2O1.5g/L、H3BO30.15g/L、CuSO45H2O0.03g/L、KI0.03g/L、MnCl24H2O0.12g/L、NaMoO42H2O0.06g/L、ZnSO47H2O0.12g/L、CoCl26H2O0.15g/L、EDTA10g/L;0.3mL/L0.3mL.　　,Unitank,.1.4　分析方法(COD):XJ-1COD,;(TP):;(NH+4-N):;NO-2-N:N—(1—)—;NO-3-N:;(MLSS):.2　结果与讨论2.1　除磷菌的富集SBR/,,14,90%,,TP1mg/L,.SBR1,2.:,46.44mg/L,0.47mg/L.TP20.58mg/L,,.COD.121　6:2　SBR1Fig.2　Variationprofilesofwaterqualityinacycle(SBR1)2.2　不同电子受体对缺氧吸磷过程的影响2.2.1　NO-3-N浓度对缺氧吸磷过程的影响SBR,,NaNO3,NO-3-N5、10、20、30、60、120mg/L,NO-3-N,3、4.NO-3-NTP,./PAONO-3-NO2,PAODPB.　　3,NO-3-N5、10、20mg/L(N/P0.12、0.24、0.49),NO-3-N.NO-3-N“”,,TP36.26、30.62、20.81mg/L.,,.NO-3-N,,.3NO-3-N10、20mg/L,NO-2-N,,DPBNO-3-NNO-2-N.,NO-2-N0,NO-2-N.4NO-3-N.4(a)NO-3-N30mg/L(N/P0.89),TPNO-3-N0.692、0.543mg/L,3　NO-3-N(Ⅰ)Fig.3　Effectofnitrateconcentrationonanoxicphosphorusremoval(Ⅰ)1#、2#、3#NO-3-N5、10、20mg/L4　NO-3-N(Ⅱ)Fig.4　Effectofnitrateconcentrationonanoxicphosphorusre-moval(Ⅱ)122(自然科学版)35.NO-3-N(60、120mg/L,N/P1.79、3.58),,TP9.942、11.412mg/L,,NO-3-N,DPB,NO-3-N,.,TPNO-3-N,.,NO-3-N,“”.3NO-2-N,NO-3-N90、120mg/L,NO-2-N,,NO-2-N.2.2.2　NO-2-N浓度对缺氧吸磷过程的影响,NaNO2,NO-2-N4、6、8、16、20、40、80mg/L,NO-2-N,5、6.NO-2-NTP,/PAODPB,DPBNO-3-NO2,NO-2-N.　　5NO-2-N4、6、8、16mg/L.3NO-3-N,.NO-2-N,NO-2-N,“”,,TP40.343、38.383、33.729、14.521mg/L.NO-2-N,,NO-2-N,,.　　NO-2-N20mg/L(N/P0.60),6(a),3h,TP7.723mg/L,NO-2-N.NO-2-N40、80mg/L,,TP18.388、20.056mg/L,NO-2-N.5　NO-2-N(Ⅰ)Fig.5　Effectofnitriteconcentrationonanoxicphosphorusremoval(Ⅰ)7#、8#、9#、10#NO-2-N4、6、8、16mg/L6　NO-2-N(Ⅱ)Fig.6　Effectofnitriteconcentrationonanoxicphosphorusuptake(Ⅱ)NO-2-N[8].,123　6:,.,NO-2-N,NO-2-N.2.2.3　不同电子受体的除磷效果比较:NO-3-N、NO-2-N,.NO-3-NNO-2-N.,NO-3-N30mg/L,NO-2-N20mg/L,.O2(2),.,MLSS,,MLSS.2.3　厌氧/缺氧运行对反硝化除磷的影响,/[1,5,12],DPB,/,,[13-14].SBR/,.2.3.1　以NO-3-N为电子受体7NaNO3SBR1/TP、COD.7,5,CODTP,COD98.47%26.92%,TP92%38%.5,,COD15%,TP10%.,,,.N2,,COD.7(c)TP10.979mg/L,1.643mg/L,,,.,NH+4-N,20%.3hNO-3-N,23.35%,22.994mg/L,NO-3-N,,.7　SBR1TP、CODFig.7　RemovalofTP,CODandcyclebehaviorinSBR12.3.2　以NO-2-N为电子受体SBR2,,.SBR1,NaNO2SBR2,389.24%12.38%,COD96.25%16.36%,SBR2,8(a)、(b).SBR21.22.412mg/L,.NO-2-N,15mg/L,NO-2-N.NH+4-N15%.124(自然科学版)358　SBR2TP、CODFig.8　RemovalofTP,CODandcyclebehaviorinSBR23　结论(1)/DPB.(2)NO-3-N、NO-2-NDPB,NO-3-N120mg/L、NO-2-N80mg/L.(3)NO-3-N、NO-2-N“”,,..(4)NO-3-N、NO-2-N.NO-3-NNO-2-N.(5)/DPB/,.参考文献:[1]　KubaT,SmoldersG,VanLoosdrechtMCM,eta.lBio-logicalphosphorusremovalfromwastewaterbyanaerobi-canoxicsequencingbatchreactor[J].WaterSciTech,1993,27(5-6):241-252.[2]　KubaT,VanLoosdrechtMCM,HeijnenJJ.PhosphorusandnitrogenremovalwithminimalCODrequirementbyintegrationofdenitrifyingdephosphatationandnitrificationinatwo-sludgesystem[J].WatRes,1996,30(7):1702-1710.[3]　KubaT,MurnLeitnerE,VanLoosdrechtMCM,eta.lAmetabolicmodelforthebiologicalphosphorusremovalbydenitrifyingorganisms[J].BiotechBioeng,1996,529(6):685-695.[4]　Kerrn-JespersenJP,HenzeM.Biologicalphosphorusup-takeunderanoxicandaerobicconditions[J].WatRes,1993,27(4):617-624.[5]　KerrnJespersenJP,HenzeM,StrubeRune.Biologicalphosphorusreleaseanduptakeunderalternatinganaero-bicandanoxicconditionsinafixed-filmreactor[J].WatRes,1994,28(5):1253-1255.[6]　SaitoT,BrdjanovicD,VanLoosdrechtMCM.Effectofnitriteonphosphateuptakebyphosphateaccumulatingor-ganisms[J].WatRes,2004,38(17):3760-3768.[7]　ComeauY,HallKJ,OldhamWK,eta.lPhosphatere-leaseanduptakeinenhancedbiologicalphosphorusre-movalfromwastewater[J].JWPCF,1987,59(7):707-715.[8]　MeinholdJ,ArnoldE,IsaacsS.Effectofnitriteonanoxicphosphateuptakeinbiologicalphosphorusremovalactiva-tedsludge[J].WatRes,1999,33(8):1871-1883.[9]　LeeDS,JeonCO,ParkJM.Biologicalnitrogenremovalwithenhancedphosphateuptakeinasequencingbatchreactorusingsinglesludgesystem[J].WatRes,2001,35(