SBR工藝中短程硝化反硝化的過程控制

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?　　2.2 從生物活動的角度理解運行方式對產泥率的影響

　　四種方式下生化反應強度的不同可由一個周期內SOUR隨時間的變化得到驗證。SOUR反映了生物活動強度[4]。從本實驗測得的數據（圖3）發現, SOUR與基質濃度、曝氣強度有關. F30和分級-A的進水階段，SOUR隨基質量的增加而上升. 實際上在缺氧的情況下, 好氧生物的活動很低，而OUR是在混合液先充氧況下測得的[5], 這一階段的SOUR值反映的是一種潛在生物活動能量。在反應階段的前50分鐘, 所有這四種運行方式的SOUR曲線均呈現一近似水平段. 這是在基質濃度飽和情況下, SOUR的最大值(記作SOURmax). 實驗表明SOURmax亦與曝氣強度有關。F30、IF方式曝氣強度為1.3l/min, SOURmax為3.1 ′10-4mgO2/l-min-mgMLVSS;. 分級-A第一階段曝氣強度為2.6l/min, SOURmax高達近4.0′10-4mgO2/l-min-mgMLVSS; A-F30曝氣強度為1.1l/min, SOURmax約為2.8′10-4mgO2/l-min-mgMLVSS。從圖4中可見，在A-F30、F30、IF方式的曝氣階段初期，DO接近于零。這是因為，反應器在平均值的曝氣強度下，供氧速率跟不上因強烈的生物活動引起的需氧速率。因而微生物活動受到抑制. 而分級-A的第一階段曝氣中, DO形成一突躍。這可認為在高于標準平均值的曝氣強度下, 供氧速率可超過因強烈的生物活動引起的需氧速率。因此，微生物活動強烈, SOUR值較高.由此可見, 在分級-A方式下的反應初期，較高的溶氧水平、因較大曝氣強度而加強的混合液攪拌和物質傳遞，加快了基質的生物降解，使微生物較早地進入內源呼吸狀態，因此污泥產率較低。而在其它三種方式下，溶氧不足抑制了生物活動, 生物降解相對較慢，推遲了微生物進入內源呼吸狀態，即微生物處于內源呼吸狀態的時間較短，污泥產率較高。

圖3. 一周內SOUR變化情況

圖4. 一周內溶氧變化

　　2.3 運行方式對污泥性質的影響及其分析

　　實驗顯示, 四種方式下活性污泥的性質也不盡相同。圖5是根據實測數據繪制的四種方式下活性污泥的沉降曲線。曲線前半段的斜率可表示污泥的沉降速率，而后半段的縱坐標值和斜率則反映了污泥的壓縮性能。圖中可見,
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圖5. 四種方式下活性污泥的沉降曲線

　　IF、A-F30與分級-A方式下污泥的沉降性、壓縮性均優于F30, 其中IF方式下污泥的沉降性、壓縮性最好，A-F30與分級-A的相近, 居次。沉降性好, 在沉淀階段有利于固液分離, 而壓縮性好則有利于污泥濃縮與脫水。從濃度梯度角度看, 按IF方式運行, 廢水瞬時進入SBR，混合液中的基質降解過程類似某一時刻進入連續、推流式反應器的一批混合液中的基質降解過程，濃度梯度大, 因而污泥性能好[6] 。進水時間越長, 反應器的f : r 比(進水:反應比)增大, 混合液中基質濃度梯度越接近完全混合反應器[7], 有利于絲狀菌生長, 污泥性能越差. 因而F30、A-F30與分級-A方式下的污泥性能要遜于IF方式下的.

　　圖6為按分級-A方式運行的反應器(左)與按F30方式運行的反應器沉淀10分鐘時污泥的狀態。