解决由氮磷等营养物质引起的水体富营养化问题,已成为污水处理研究的热点之一。海水直接利用是解决我国沿海城市淡水资源短缺的有效途径,由此产生的大量高盐废水排入市政管网,引起城市污水盐度升高,导致污水厂原有的生物脱氮除磷系统处理效果恶化。因此,研究含盐生活废水的生物脱氮除磷特性对于提高沿海城市污水处理效率具有重要意义。 本课题利用SBR(sequencing batch reactor)工艺和MUCT(modifiedUniversity Caption Town)工艺,以实际生活污水中加入市售粗盐模拟的含盐生活污水为研究对象,探讨了盐度对未经过盐度驯化和经10g/L盐度驯化后的污泥系统脱氮除磷性能的影响以及不同盐度下系统表现出的处理特性,同时考察了MUCT系统中水力停留时间对10g/L盐度下长期驯化后污泥的脱氮除磷性能的影响。 试验首先利用SBR工艺在好氧/缺氧的运行方式下研究了盐度对未经含盐生活污水驯化的污泥系统硝化反硝化的影响。微生物计数试验表明,硝化菌AOB(氨氧化细菌)比NOB(亚硝氧化细菌)有更强的盐度耐受能力,10g/L盐度条件下的培养基中,NOB存活率很低。当5g/L和7.5g/L和10g/L盐度引入到1、2和3号SBR系统后,稳定后的氨氮去除率分别为99％、97％和48％左右。三种盐度的引入都能使系统达到稳定的高亚硝酸盐积累率98％以上,7.5g/L和10g/L盐度可以使系统更快的达到稳定亚硝酸盐积累率。随着引入盐度的升高,系统的比氨氧化速率降低,这也系统氨氮去除率降低的主要原因。反硝化菌受盐度变化影响较小,但随引入盐度的升高系统的比反硝化速率下降。1号系统盐度变为0后,亚硝化积累率迅速下降,3号系统盐度变0后保持稳定,说明在此运行条件下部分NOB已经适应了5g/L盐度环境。基于上述结论,选定7.5g/L盐度作为利用盐度抑制快速实现短程硝化的最佳盐度,在12L的SBR反应器中连续运行3个月后,氨氮去除率和亚硝酸盐积累率均稳定维持在98％以上,经使用荧光原位杂交(FISH)方法对系统内硝化种群进行检测后发现系统内硝化菌主要为AOB,NOB几乎检测不到。这说明,NOB已经被淘汰出系统,成功利用了盐度抑制实现了对硝化种群的优化。 对于经10g/L盐度驯化后的污泥系统,整个硝化菌的整体耐盐能力加强,稳定运行时脱氮过程为部分短程硝化反硝化。试验结果表明当盐度由10g/L改变为0、5、15、20g/L时,氨氮去除率依然维持在99％以上,但亚硝积累率无论盐度升高或降低都逐渐升高,这表明驯化后污泥中的NOB对环境变化的耐受能力与AOB相比仍然较弱,无论升高或降低盐度都会对其产生抑制。因此系统的亚硝化积累率升高。试验表明含盐污泥系统也会出现丝状菌污泥膨胀,且SVI值随着盐度的升高而降低,盐度升高使丝状菌减少,污泥絮体变小变实,污泥沉降性加强,盐度减小则相反。 试验还考察了盐度对两种不同污泥系统除磷性能的影响。试验结果表明,对于未经驯化的污泥,在系统充分放磷和吸磷的条件下,低于5g/L盐度范围内,污泥系统的磷去除率基本不会受到影响,5-10g/L盐度范围内由于盐对聚磷菌的抑制作用加强,磷去除率下降。同时随着盐度的升高,系统的比放磷速率和比吸磷速率降低,盐对放磷过程的影响要大于对吸磷过程的影响。当引入7.5g/L和10g/L盐度的系统盐度变为0后,磷去除率分别由45％和30％恢复到98％和80％左右,10g/L盐度下聚磷菌已大量减少,盐度已由抑制作用转变为毒害作用。在10g/l盐度下驯化后的污泥系统中磷去除率较低在60％左右。污水盐度10g/L变为0g/L,5g/L,15g/L盐度时系统运行稳定后磷去除率分别为29％,47％,41％左右,盐度升高要比盐度降低对系统的影响大。比放磷速率和比吸磷速率的变化也是如此。上述试验已充分说明聚磷菌对盐的敏感性要高于硝化菌,因此提高含盐污水脱氮除磷的效果重在聚磷菌的培养与驯化。 试验还考察了MUCT工艺在10g/L盐度条件下长期驯化系统,在32h、25h、18h水力停留时间时脱氮除磷性能的变化情况。水力停留时间越短,好氧1段的亚硝积累率越高,系统的脱氮效率提高：在盐度对聚磷菌的影响下,越小的污泥龄不一定能取得较好的除磷效果。试验结果表明,HRT为18h时好氧1段亚硝积累率最高,TIN的去除率最高。水力停留时间为25h时,磷去除率最高。