3.4 硝态氮(NO-X )的影响 试验中实行半池出水、半池进水,使上一周期中产生的硝化液与新进原水混合,混合后NO-X 浓度为13.42mg/L,COD 浓度为268.46mg/L,TP浓度为4.81 mg/L。此时的厌 氧变成了缺氧,除磷菌可从NO-X 中获取氧来进行缺氧吸磷。因此在缺氧段,在进行反硝化的同时,仍可继续吸磷(见图8)。
缺氧开始后3 h内吸磷均速为0.70mg/(L·h),约为好氧吸磷均速的1/6,这是由于无氧呼吸的代谢速率和产能要远远低于有氧呼吸。由此可看出,该工艺如果再加上缺氧段进行反硝化 ,控制合适的C/N比,则可望实现软性纤维载体淹没式生物膜法同步除磷脱氮。3.5 DNP(2,4-二硝基苯酚)的影响 原水COD 平均为370.0mg/L,TP平均为10.0 mg/L。做投加DNP和不投加DNP试验。DNP投加量为20.0 mg/L,试验结果如图9所示。
由图9可见,投加DNP后厌氧段的放磷量比不投加时增加了,而好氧段却没有磷的吸收。因此,DNP对厌氧放磷是有利的,而对好氧吸磷却有抑制作用。这是因为DNP是一种解偶联试剂,它对氧化呼吸链以外的磷酸化无抑制作用,只破坏利用O2 或NO-X而进行的呼吸过程,从而抑制由电子传递而发生的ATP的形成。在厌氧段聚磷酸盐的分解代谢中ATP的产生是由于底物水平磷酸化,DNP对其无抑制作用,故有PO3- 4 的释放和PHB的合成;而在好氧段时,在有氧的条件下PHB将分解,并通过呼吸作用进行电子传递而产生能量,但由于DNP的存在,破坏了ATP的生成,所以 PO3- 4 不能与ADP结合产生ATP,也就产生不了聚磷酸盐,废水中的PO3- 4 不能被吸收,也就得不到去除。 以上试验结果说明,序批式生物膜除磷反应器中磷的去除是生物作用的结果。
4 结论
①淹没序批式生物膜法除磷工艺是行之有效的。该工艺除磷所适合的载体装填密度为30%,水力停留时间为9 h(其中厌氧3 h、好氧6 h)。在上述工艺参数下,进水COD 负荷为0.27kgCOD /(m3 ·d)~1.32kgCOD /(m3 ·d)时均可使除磷率达90%以上。COD 负荷越高,除磷速率越快。 ②生物除磷与基质类型有关,以乙酸为基质的放磷均速是以葡萄糖为基质的1.4倍,而以葡萄糖为基质的放磷均速是以蛋白胨为基质的1.8倍。生物除磷取决于厌氧放磷量,而厌氧放磷速度取决于溶液中可快速吸收的有机物的含量。 ③该工艺可同时去除56%左右的总氮,NO-X可影响磷的释放。在缺氧段仍可继续实现生物吸磷,只是吸磷速度较好氧吸磷速度明显降低,约为其1/6。因此,该工艺加缺氧段,控制合适的C/N,可望实现同步除磷脱氮。 ④DNP可抑制好氧吸磷,这说明该工艺除磷是生物除磷作用的结果。
参考文献:
[1]BaoZhen Wang,Jun Li.Mechanism of Phosphorus Removal by SBR Submerged Biofilm System[J].Water Res,1998,32(9):2633-2638. [2]Wang B,Li G,Yang Q,et al.Nitrogen Removal by a Submerged Biofilm Process with Fibrous Carrier[J].Water Sci Technol,1992,26(9-11):2037-2089.