短程反硝化除磷系统的驯化及除磷特性研究唐旭光

唐旭光,　王淑莹,　张婧倩(北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124)　　　:　依据反硝化除磷(DBP)原理,采用批式试验,以城市污水为处理对象,研究了以NO-2为电子受体的反硝化除磷菌的筛选与富集,并对其反硝化除磷性能进行了考察。结果表明:NO-2对传统EBPR系统的抑制作用明显高于以NO-3为电子受体的反硝化除磷系统;对以NO-3为电子受体的反硝化除磷污泥用NO-2进行驯化,经过52个周期,缺氧吸磷量由0.3mg/L升高到9.1mg/L,短程反硝化除磷系统驯化成熟;驯化成熟的短程反硝化除磷系统仍能以氧和NO-3作为电子受体进行吸磷并维持较高的吸磷速率,以亚硝酸盐为电子受体的除磷菌占总除磷菌的58.82%,说明短程反硝化除磷菌存在于传统除磷系统中,且能够很好地利用氧和硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷。　　:　城市污水;　电子受体;　亚硝酸盐;　反硝化除磷:X703　　:A　　:1000-4602(2009)23-0029-05　　:(2008ZX07317-007-105);　(PHR20090502)DomesticationofDenitrifyingPhosphorusRemovalSystemandCharacteristicsofPhosphorusRemovalTANGXu-guang,　WANGShu-ying,　ZHANGJing-qian(KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)　　Abstract:　Basedonthedenitrifyingphosphorusremovalprinciple,batchexperimentswereusedtotreatmunicipalwastewater.Thescreeningandenrichmentofdenitrifyingphosphorusremovingbacteriau-singnitriteaselectronacceptorandtheircharacteristicswerestudied.TheresultsshowthatthenitriteismoreinhibitorytotheEBPRsystemthandenitrifyingphosphorusremovalsystemusingnitrateaselectronacceptor.Thedenitrifyingphosphorusremovalsludgeusingnitrateaselectronacceptorisdomesticatedbynitrite.After52cycles,anoxicphosphorusuptakeisincreasedfrom0.3mg/Lto9.1mg/L.Theshort-cutdenitrifyingphosphorusremovalsystemisdomesticatedmaturely,anditcanalsouseoxygenandni-trateastheelectronacceptorstotakeupphosphorusandkeepahighphosphorusuptakerate.Thephos-phorusremovingbacteriausingnitriteaselectronacceptoraccountfor58.82%,showingthattheshortcutdenitrifyingphosphorusremovingbacteriaexistintheconventionalphosphorusremovalsystemandcanwelluseoxygenandnitrateastheelectronacceptorsfordenitrifyingphosphorusremoval.　　Keywords:　municipalwastewater;　electronacceptor;　nitrite;　denitrifyingphosphorusre-moval·29·第25卷　第23期2009年12月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.25No.23Dec.2009　　,[1]。Hu[2]3:(PO);(PON);、(PONn)。(EBPR)PO,,。Kuba[3]POPON,。[4]NO-2-N,、,,,,,。,、。[5、6],[7、8]。MeinholdNO-2-N(4～5mg/L),,NO-2-N8mg/L,。Huang[7],NO-2-N30mg/L。Hu[2]NO-2-NNO-3-N,115mg/L。,,,;,。1　试验材料和方法1.1　SBR,18cm,65cm,13L。,,,。、、、。SBRAA(/),6h,:、(2h)、(3h)、(1h),8L,(3000±200)mg/L。1.2　,、。,,,1。1　Tab.1　Qualityofwastewaterusedinexperiment　　COD/(mg·L-1)186～265226PO3-4-P/(mg·L-1)4.01～5.544.78NH+4-N/(mg·L-1)38.06～58.2548.16TP/(mg·L-1)4.5～5.75.1TN/(mg·L-1)43.80～61.8552.83pH7.4～7.57.452　结果与讨论2.1　2.1.1　10mg/L,(EBPR)。,UniFedSBR(S1),90%;(S2),90%。1L,3500mg/L。,2h;S1S2,NO-2-N10mg/L,ORPpH。S1S22h,6mg/L15mg/L,,2,、。,S1S2·30·第25卷　第23期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　。S1,,1h,11.8mg/L;S2,10mg/L,S1。,2,S1。,S2,1。1　10mg/LNO-2-NS2Fig.1　Effectof10mg/LNO-2-Ndosageoninclusionconcentrationinsystem21,PHB,;PHV,。[9],,PHB。A,EDEMP,A。Oehmen[10]accumulibacter63%,PHA,AAPHB,APHV,APH2MV,PHV。,,PHB。2.1.2　10mg/L,2,,,5mg/L,,50mg/L。,25mg/L27mg/L,。,,50mg/L,2。,(10mg/L)S2S1,,2,,S2(10mg/L)。2.2　13LSBR,,2h,,10mg/L,3h,3000mg/L。Ⅰ,,24.2mg/L,0.5mg/L,。13,,,0.3mg/L,。———,。,,,,PHA,,,,,。37,,1∶1(),。,,529.1mg/L,。,、。·31·唐旭光,等:短程反硝化除磷系统的驯化及除磷特性研究第25卷　第23期,,2.6mg/L5.0mg/L,;PHA,30min,PHA,,,PHA(2)。2　Fig.2　Changeofinclusionconcentrationinshortcutdenitrifyingphosphorusremovalsystemafterdomestication,,,,1.2mg/L,。PHA,,30min,,PHA。;,COD,,,。2.3　NO-3,,,。3。3,,,,,。,。,33.2mg/L4.6mg/L,0.7mgP/(L·h),。,3h4.6mg/L,1.53mgP/(L·h),100%;,4.6mg/L0.9mg/L,1.23mgP/(L·h),80.43%;,4.6mg/L1.9mg/L,0.9mgP/(L·h),58.69%。,80.39%,58.82%,,,,。,,,,,,。3　Fig.3　EffectofoxygenandNO-3-Nonshortcutdenitrifyingphosphorusremovalsystem3　结论①　,(10mg/L),·32·第25卷　第23期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　。②　,。24,53,。③　,80.39%,58.82%,,,,。:[1]　.[J].,2002,18(9):4-7.[2]　HuJY,OngSL,NgWJ,etal.Anewmethodforchar-acterizingdenitrifyingphosphorusremovalbacteriabyu-singthreedifferenttypesofelectronacceptors[J].Wa-terRes,2003,37(14):3463-3471.[3]　KuhaT,vanLoosdrechtMCM,HeijeneJJ.PhosphorusandnitrogenremovalwithminimalCODrequirementbyintegrationofdenitrifyingdephosphatationandnitrifica-tioninatwo-sludgesystem[J].WaterRes,1996,30(7):1702-1710.[4]　,,,.[J].,2005,25(5):515-518.[5]　,,,.[J].,2006,29(7):14-16.[6]　,,,.[J].,2007,30(8):13-15.[7]　HuangR,LiD,LiX,etal.Positiveroleofnitritease-lectronacceptoronanoxicdenitrifyingphosphorusre-movalprocess[J].ChineseSciBull,2007,52(16):2179-2183.[8]　,,.NO-2[J].,2006,27(5):930-934.[9]　,,,.[J].,2008,33(8):37-42.[10]　OehmenA,ZengRJ,YuanZG,etal.Anaerobicme-tabolismofpropionatebypolyphosphate-accumulatingorganismsinenhancedbiologicalphosphorusremovalsystems[J].BiotechnolBioeng,2005,91(1):43-53.:(1982-　),　,　,　,　。:13466748308E-mail:[e-mail]::2009-08-21··西门子为天津市咸阳路污水处理厂提供BNR系统　　西门子(天津)水技术工程有限公司与天津创业环保股份有限公司(TCEPC)签署合同,为天津市咸阳路污水处理厂提供生物脱氮除磷系统(BNR),以帮助该厂进行升级改造,合同额为4200万元人民币(420万欧元)。咸阳路污水处理厂是天津市六大主要排水系统之一,服务范围达到6806hm2,该污水厂的升级改造是天津市治理海河流域污染的重要项目。此套BNR系统的设计处理能力为45×104m3/d,可极大提高咸阳路污水处理厂的出水质量,使其由目前的国家二级排放标准提高到一级标准,该项目预计在2010年4月试运行。与传统工艺相比,BNR工艺可大大提高脱氮效率,最大程度地减少占地面积和能耗,有效降低工程投资。另外,独特的“智能BNR自动化系统”可优化整个处理系统的运行,不仅适合对现有污水处理厂进行升级改造,而且也适用于新建污水处理厂。“咸阳路污水处理厂的BNR项目进一步体现了我们长期致力于支持中国可持续发展的承诺。”西门子中国水处理技术部总经理安和睿博士表示,“通过西门子创新