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摘要:随着我国城市化水平的不断提高，以及各种合成洗涤剂、化肥、农药的广泛使用，使得污水中氮、磷的排放量严重超标。因此，污水的生物除磷技术是当前研究重点。本论文基于厌氧-好氧SBR反应器（A/O SBR），研究了不同温度条件下，A/O SBR污水处理工艺中磷的转化过程及去除机理。实验结果表明，温度对反应器总氮（TN）和氨氮的去除影响较大，而对总磷（TP）和总有机碳（TOC）的去除影响并不明显，这主要是归结于自养菌和异养菌对温度的耐受范围不同。TP 的去除主要依靠异养的聚磷菌（PAOs），其在厌氧阶段，利用胞内聚磷酸盐水解产生的能量吸收水中 TOC 转化成的挥发性脂肪酸（VFA），并以聚羟基烷酸酯（PHA）的形式存在细胞内。聚磷酸盐的水解导致反应器厌氧阶段 TP 含量的升高。而好氧阶段，PAOs 利用胞内聚合物 PHA 水解产生的能量过量吸收水中的磷酸盐，并合成聚磷酸盐储存在细胞内，从而实现生物除磷。 不同温度对反应器中污泥胞内聚合物PHA（包括PHB、PHV、PH2MV 等）的含量变化影响并不明显。PHA主要以PHB的形式存在，PHV和PH2MV含量相对较低。37374
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毕业论文关键词：生物除磷；A/O SBR；胞内聚合物；活性污泥
Phosphorus Transformation and Removal Mechanisms during Biological Wastewater Treatment process of A/O SBR
Abstract：With the development of urbanization in our country, various synthetic detergents, fertilizers and pesticides were widely used, resulting in serious nitrogen and phosphorus pollution. Therefore, wastewater biological phosphorus removal technology was focused nowadays. Based on the anaerobic- aerobic SBR reactor (A/O SBR), this paper investigated the mechanism of phosphorus transformation and removal during wastewater treatment process. The results showed that temperature had little effect on the removal efficiency of TP and TOC, although nitrogen removal was significantly affected by the temperature. This was because that temperature had different impact on the autotrophic- and heterotrophic- bacteria. The removal of TP was mainly by phosphate accumulating organisms (PAOs), and the TOC was absorbed by PAOs during anaerobic stage and stored as intracellular PHA. Then during aerobic stage, the PHA was reduced to supply the energy for the PAOs to aborb more phosphate, resulting in the removal of phosphorus. The transformation of PHA content (inclued PHB, PHV and PH2MV) were similar at different temperature. The main form of PHA in the cell was PHB, and the content of PHV and PH2MV was little. Keywords：Biological phosphorus removal； A/O SBR； Intracellular polymers； Activated sludge；
目录
摘要 .. 1
Abstract 2
第一章、 前言 3
1.1 活性污泥污水处理工艺 . 3
1.2 污水生物除磷工艺 4
1.2.1 生物除磷原理 4
1.2.2生物除磷机理研究现状 5
1.3 研究目的和研究内容 5
1.3.1研究目的 5
1.3.2研究内容 6
第二章、实验材料与方法 7
2.1 试验装置 .. 7
2.2 实验用水和接种污泥 .. 8
2.3 实验内容 .. 9
2.4 水质分析项目与方法 9
第三章、结果与讨论 11
3.1 反应器对污染物的去处效果 . 11
3.2 典型周期内TP、TOC转化过程 12
3.3 典型周期内胞内聚合物PHB、PHV、PH2MV的转化过程 . 14
第四章、 结论 . 17
参考文献.. 18
第一章、前言 1.1 活性污泥污水处理工艺 活性污泥法是一种污水的好氧生物处理工艺。1912 年，在英国，由克拉克和盖奇一起发明。现在，城市污水处理法中最常用的工艺就是活性污泥法及其相关的新工艺。 活性污泥污水处理工艺可以去除污水中可溶解的有机物，吸附胶体状态的可生化有机物以及其他一些物质都能被活性污泥，最终也能去除一些氮素、磷素[1]。 自 1912 年，活性污泥法经过了将近一个世纪的发展和改进，在理论和实践中都已取得相当成熟的成果。这些年来，活性污泥法渐渐衍生出了其它运行方式，主要包括：传统活性污泥法、接触稳定法、完全混合活性污泥法、深井曝气、氧化沟、活性生物滤池、序批式活性污泥法（SBR）[2]。 本论文主要采用的是序批式活性污泥法（SBR），运行方式为厌氧-好氧方式（A/O）。SBR 工艺：是一种利用间歇式曝气法来运行的活性污泥污水处理技术（又称序批式活性污泥法）。 与传统的水处理工艺相比较不同的是，SBR 工艺采用将时间分割的操作方式，而不采用将空间分割的操作方式；采取非稳定生化反应替代稳定生化反应的方法。它的主要特点是即是 SBR 技术的核心技术：SBR 反应池 [3]，虽然系统中没有污泥回流设备，但是污染物的去除成果很好。 1.1.1 SBR 工艺流程 SBR 工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段、闲置阶段。 进水阶段：在进水之前，残存在反应池的高浓度的活性淤泥混合液，反应池具有调节作用，在污水注入之时，进行曝气，使污泥可以再生，恢复活性。 反应阶段：当污水注入达到预订容积后，可以开始反应操作，进行充氧曝气，去除BOD、硝化、磷的吸收[4]。这是SBR 工艺最主要的一道工序。 沉淀阶段：为了澄清出水、浓缩淤泥，与传统的沉淀池功能相同，沉淀阶段所需时间视具体情况耳定，比如污水性质和不同出水要求等，一般在 1-2 小时。排水阶段：一般将水和污泥进行分离，将沉淀的污泥留在反应池内，起回流作用，将经沉淀的上清液出水排出。保留污泥大概位反应池容积的 50%。 闲置阶段：反应器完成上述操作，处于停滞阶段，等待下个周期。 1.1.2 A/O工艺 A/O工艺法也叫厌氧-好氧工艺，A(Anaerobic)表示厌氧段，主要实现脱氮除磷功能；O(Oxic)表示好氧段，主要去除水中的有机物[5]。 A/O在厌氧阶段、好氧阶段不仅能降解有机污染物，而且还具有脱氮除磷的功能，这是该工艺最大的优点。活性污泥的前处理就是厌氧水解技术的应用，所以说，A/O法也就是改进的活性污泥法。 A/O工艺法是将缺氧段和好氧段连接起来，实现共同作用，在去除水中的有机物的同时，实现脱氮除磷。在缺氧阶段时，污水中的淀粉、碳水化合物等悬浮颗粒物和可溶性的有机物被异养菌转化为有机酸，使大分子的有机物水解为小分子的，不溶性的有机物转化成可溶性的，从而达到污染物的去除。 A/O运行方式使5 BOD的去除率很高，可达95% ～ 90以上，但脱氮除磷效果就不如前者，脱氮效率80% ～ 70，除磷只有30% ～ 20。尽管 A/O 工艺脱氮除磷的效率不是很高，但是，A/O工艺运行相比较于简单，现在仍然是广泛使用的工艺之一。
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