乡镇医院医疗废水处理设备
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沉淀作用除磷
EBPR系统中的化学沉淀除磷现象在文献已有大量的报道。由于该现象与微生物的活动联系紧密,Maurer等将其称为“biologicallyinducedprecipitation”,并指出对于典型的污水条件(Ca2+浓度为1～2mol/m3,pH为7～7.7)来说只要具有较高浓度的磷酸盐,就会发生沉淀现象。好氧颗粒污泥中本身含有微量的钙、镁等金属元素,颗粒污泥对污水中基质的吸收利用以及颗粒内部发生的反硝化反应均可引起颗粒内部pH值的上升,同时厌氧条件下好氧颗粒污泥内的PAO释磷引起污水中磷酸盐含量的增高,上述条件满足“biologically inducedprecipitation”产生的条件。Kreuk等对单位质量好氧颗粒污泥含磷量的计算结果为0.20gP/gSS,而生物膜系统中的相应值仅为0.02~0.14gP/gSS,因此推测部分磷的去除是由颗粒内部的沉淀作用引起的。同时在实验中又发现大部分颗粒污泥呈白色,灰分含量为50.4%;少量颗粒呈灰色,灰分含量为17.2%。该现象说明白色颗粒污泥中存在沉淀作用。对厌氧段结束时好氧颗粒污泥成分的进一步分析发现颗粒中含有钙合磷酸盐、镁合磷酸盐、以及铝合磷酸盐。从而证实了“biologicallyinducedprecipitation”现象同样在好氧颗粒污泥中存在。但是,在实际的污水处理过程中,是否能保证适宜的pH值,以及合适的磷酸盐浓度,将会影响沉淀作用的发生。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
好氧颗粒污泥是微生物固定化的产物,由于其特殊的理化特征以及丰富的微生物组分,除了具有去除COD、脱氮的作用,还具有除磷的功能。其除磷作用主要通过生物除磷、反硝化除磷、沉淀作用三种方式完成。目前对于好氧颗粒污泥除磷的机理还不甚明确,且不同培养条件下获得的好氧颗粒污泥具有不同的特性。因此,今后还需从机理的角度,研究不同条件下好氧颗粒污泥的形成过程及其对除磷作用的影响,以期实现好氧颗粒污泥在实际EBPR系统中的应用。
好氧颗粒污泥的特征
1.1物理特征
好氧颗粒污泥一般为橙黄色,表面光滑,外观为相对规则的圆形或椭圆形,其直径在0.5~1.5mm之间,纵横比为0.76,形状系数稳定在0.45。颗粒污泥的SV(沉降速度)值与其大小和结构有关,一般在30～70m/h之间,约为传统活性污泥SV值(8～10m/h)的三倍。因此,与传统活性污泥相比,好氧颗粒污泥可以保证更多的微生物停留在反应器中,从而加快污染物的降解速度,使反应器结构相对紧凑。颗粒表面为致密的由微生物组成的膜状结构,内部为疏松的网状,有较大的空隙,在通风好氧情况下,具有良好的吸附碳源的能力。
1.2化学组成和生物学特征
好氧颗粒污泥主要包含六种元素:C、H、O、N、S、P,以及少量的Ca、Mg、Fe等金属元素。EPS(胞外聚合物)是颗粒污泥的重要化学组成,主要由多聚糖、蛋白质等物质组成,以纤维状相互缠绕成絮状体或形成高密度状的颗粒基质,具有黏连作用。相邻细胞的EPS吸附周围的有机、无机物质形成交错的网状结构,起到阳离子桥的作用,强化了颗粒污泥的结构,EPS强化污泥颗粒化的过程见文献。研究发现Ca2+含量的增加对颗粒污泥的形成有一定的影响:首先,Ca2+能将带负电的基团束缚在微生物表面和EPS分子上,起到搭桥作用,从而促进微生物聚合;其次,添加有Ca2+的颗粒污泥胞外可产生更多的多聚糖,使多聚糖在颗粒污泥中的含量由41mg/gVSS增加到92mg/gVSS。多聚糖能够形成一种坚固的粘性框架结构,有利于污泥颗粒化;同时,多聚糖中的OH-等基团与Ca2+的相互作用形成牢固的类凝胶聚合物进一步加强了颗粒污泥结构的稳定。