SUFR系统在低温影响下处理效果的试验分析罗固源

,,.SUFR[J].,2005,25(4):512-518LUOGuyuan,JITiejun,DOUJunfeng.Lowtemperatureeffectsonbiologicalnutrientremovalinspiralup-Flowreactorsystem[J].ActaScientiaeCircumstantiae,2005,25(4):512-518SUFR罗固源＊,季铁军,豆俊峰重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆　400045:(8～20℃)(SpiralUp-FlowReactor,SUFR).SUFR,(COD)TN,(COD)TN86%、70%.TP92%.、.,.,SUFR..:;;;;:0253-2468(2005)04-0512-07,:X703.1,:ALowtemperatureeffectsonbiologicalnutrientremovalinspiralup-Flowreactorsys-temLUOGuyuan＊,JITiejun,DOUJunfengKeylaboratoryoftheThreeGorgeReservoirRegionsEco-Enviroment,MinistryofEducation,ChongqingUniversity,Chongqing400045Abstract:Overalleffectsoflowtemperaturesbetween8and20℃ontheSpiralup-flowreactor(SUFR)systemwereanalyzed.TheresultsoftheoperationunderpsychrophilicconditionshowedthattheremovalefficienciesofCODandTNwerekeptover86%and70%,whereastheremovalefficienciesdecreasedwithlowertemperature.TP-removalefficiencywasalwaysupto92%atlowtemperatures.AndactivatedsludgeoftheSUFRsystematlowtemperaturescouldhardlybecom-pressedandsettled.Althoughnoanycontrolmethods,thesludgesettleabilitywasrecoveredquickly.ItwasindicatedthatthenegativeeffectsoflowtemperaturewerecompensatedbythecharacteristicoftheSUFRsystem,whichwassimilartoplug-flowreactor.TheoptimaltemperaturerangeoftheSUFRsystemappearedwidelyapplicablefield.Keywords:SpiralUp-FlowReactor;lowtemperatureeffect;biologicalnitrogenandphosphorsremoval;plugflow;characteristicsofthesludge:2004-04-18;:2004-09-03:(50378095);“”(2001BA01-03-01):(1944—),,(),[e-mail];＊()　　.,.[1],,,.[2],,15℃,.[3],,15～35℃.,Shaprio[2],,.D.Baetens[4]SBR,15～20℃,.,.[5]CASS,.、.,,.,、、、,.,,.25420054　　　　　ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol.25,No.4Apr.,2005DOI:10.13671/j.hjkxxb.2005.04.015UCT(UniversityofCapetown),“”(SpiralUp-FlowReactor,SUFR).[6]:,..SUFR(20℃).1　1.1　试验装置SUFR[6].SU-FR,.,[6].、15cm、15cm、9cm.,-.,13cm,120cm,16L;19cm,85cm,24L;19cm,160cm,45L.:9L·h-1;150%;200%～250%;50%～80%;SRT=20d.1.2　试验水质及分析方法KH2PO4、、.(COD)60%,1.1　Table1　SyntheticwastewatercompositionandanalysismethodCODCr(mg·L-1)PO3-4-P(mg·L-1)TP(mg·L-1)NH+4-N(mg·L-1)TN(mg·L-1)pH260～3503.2～6.65.2～7.527～3635～556.8～7.23285.46.532467HACH-COD()--PHS-3C2　2.1　低温影响下SUFR系统对耗氧有机物(以COD计)的去除1(COD).1,,COD260～350mg·L-1,COD10～36mg·L-1,(COD)88%～96%.,20℃8℃,COD38mg·L-1103mg·L-1,COD22mg·L-154mg·L-1,(COD)6mg·L-137mg·L-1.2.2　低温影响下SUFR系统对总氮及氨氮的去除2.2,35～55mg·L-1,2～9.5mg·L-1,0.6～4.8mg·L-1.20℃8℃,95%70%,99%74%.2.3　低温影响下SUFR系统对磷的去除3.3,5.2～7.5mg·L-1,　　1　(COD)Fig.1　TemperatureeffectsonCODremoval2　Fig.2　TemperatureeffectsonTNandNH3-Nremoval5134:SUFR0.07～0.36mg·L-1,0.13mg·L-1.92%.3,20℃8℃,,21mg·L-18mg·L-1.3　Fig.3　Temperatureeffectsonphosphorusremoval2.4　低温影响下SUFR系统污泥特性的变化SUFR(SettlingVelocity,SV)(SludgeVolumeIndex,SVI)　　4.4,20℃,SVI104～128.8～12℃,SVI350.4　(SV)(SVI)Fig.4　TemperatureeffectsonSVandSVISUFR,,5.5,SUFR、、、.5　SUFRFig.5　ThemicroscopeobservationofmicroorganismsinSUFRsystematdifferenttemperatures3　3.1　低温对SUFR系统耗氧有机物(以COD计)去除效果影响的分析SUFR(COD),COD.,,.,,(COD).1,SUFR,(COD)86%.[7],(EGSB)16～19℃,(COD)34%.12～15℃,514　　　　　　　　　　25(COD)70%[8].[9]HUSB+EGSB,12℃,(COD)51%.CASS,(COD)85%[5].,(COD),SUFR.,.“”,、[6],(COD).3.2　低温对SUFR系统脱氮效果影响的分析3.2.1　温度对硝化的影响的分析　6.6,,12℃,..6,,SUFR78%,5mg·L-1.[2],15℃,,.[10]A2O(12～16℃),20～30mg·L-1,5mg·L-10～29%.,SUFR12℃,.12℃,.,SUFR.SUFR,..3.2.2　温度对反硝化的影响　7.7,.:,[3];,,;,(COD),[11].6　Fig.6　Temperatureeffectsonnitrificationrates7　Fig.7　Temperatureeffectsondenitrificationrates,8～9℃,SUFR,70%.[3],10℃.,SUFR..Arrheius:qD,T=qD,20K(T-20)(1):qD,TT℃;qD,2020℃;K.7,,:lnqD,T=0.14T-2.2642　(R2=0.9955)(2)(1)K=1.15.3.3　温度对除磷效果影响的分析SUFR,.5.2～7.5mg·L-1,8℃92%,0.5mg·L-1.[12],5154:SUFR(A2O)54%.Phoredox70%～80%.AO(10～17℃)[2],3.0～3.2mg·L-1,0.4～0.8mg·L-1.,SUFR.[2]:...3,SUFR,,.,,8.8　SUFRFig.8　TemperatureeffectsonP-releaseandP-uptake　　8,10～20℃,,,..10℃,.,,.,8℃12℃.9℃,70%.,.[13,14],15～20℃,20%,.10℃,,..Christine[14],,.,SUFR(DenitrifyingPhosphorusRemovingBacteria,DPB).SUFR[6],.3.4　低温对污泥特征影响的分析3.4.1　低温对污泥稳定性和颗粒性影响的分析　5,,.,,.,SVSVI,,.,9.9　SUFRFig.9　ThemicroscopeobservationofthesludgeinSUFRsystematdif-ferenttemperatures　　9,SUFR,.,,.,,.[15],19982,、10.SBR[16]、CASS[5],.SUFR,,14d.,.:1),,,.2).SUFR516　　　　　　　　　　25,,.3)SUFR.3.4.2　低温对污泥的微生物生态影响的分析　,..,,,(5)..,,.、[17].SUFR,,.、、、、、,.SUFR..4　　　1)SUFR.12℃,.12℃,.,(COD)、TNTP86%、70%92%.SUFR.2)SUFR.,、SUFR,,.,SUFR、.3)SUFR(8～20℃).SUFR.(References):[1]　PengYZ,ZhangZJ.Newresearchfortemperatureandsludgeageef-fectsontheactivatedsludgeprocess[J].ChinaEnvironmentScience,1990,10(1):3—9(inChinese)[2]　ZhengXC,LiYX.Technologyofnitrogenandphosphorsremovalfromwastewater[M].Beijing:ChinaArchitecture&BuildingPress,1998:55—56;43—44;206—210;221—250(inChinese)[3]　XuYT.TheinfluenceofpHvaluesandtemperatureondenitrification[J].ChinaEnvironmentScience,1994,14(4):309—313(inChi-nese)[4]　BaetensD,VanrolleghenPA,VanLoosdrechtMCM,etal.Tem-peratureeffectsinbio-premoval[J].WatSciTech,1999,39(1):215—225[5]　SangYM,YiW.ApplicationofCASSprocesstohypothermaldomes-ticsewagetreatment[J].EnvironmentEngineering,2002,20(2):16—18(inChinese)[6]　LuoGY,DouJF,JiFY.Studyonthecharacteristicofspiralup-flowreactorsystemanditsperformanceonbiologicalnitrogenandphos-pho