連續(xù)流好氧顆粒污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行——通過調(diào)控回流比及有機負荷

李 冬,楊敬畏,李 悅,張 杰,2

連續(xù)流好氧顆粒污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運行——通過調(diào)控回流比及有機負荷

李 冬1*,楊敬畏1,李 悅1,張 杰1,2

(1.北京工業(yè)大學,水質科學與水環(huán)境恢復工程北京市重點實驗室,北京 100124；2.哈爾濱工業(yè)大學,城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150090)

室溫下接種成熟的好氧顆粒污泥于由獨立的厭氧池和好氧池組成的交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)中,成功通過控制混合液回流比和有機負荷實現(xiàn)了連續(xù)流好氧顆粒污泥工藝的穩(wěn)定運行.結果表明,通過調(diào)控較低進水有機負荷(300mg/L)及較低回流比(200%)使連續(xù)流系統(tǒng)有較好的脫氮除磷性能,出水COD,TN和TP平均濃度分別為18.78,5.79和0.49mg/L,平均去除率分別為93.76%,84.3%和83.12%.在COD濃度為500mg/L時,長期運行的連續(xù)流系統(tǒng)缺乏飽食饑餓的環(huán)境脅迫,導致絲狀菌的生長,系統(tǒng)性能的惡化.用平行因子模型對不同階段的顆粒污泥和系統(tǒng)出水進行表征,結果表明,有機負荷對外源底物利用相關中間產(chǎn)物的產(chǎn)生有較大影響,進水COD為300mg/L時既能有較好的脫氮除磷性能,亦能有效降低出水中基質代謝中間產(chǎn)物的生成量,避免了為后續(xù)消毒工藝產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物.因此在實際的城鎮(zhèn)污水處理廠應用中,交替厭氧/好氧連續(xù)流長期在排放限額的有機濃度(500mg/L)下運行需要增加預處理設施降低進水有機負荷,以實現(xiàn)連續(xù)流好氧顆粒污泥的穩(wěn)定運行.

交替厭氧/好氧；連續(xù)流好氧顆粒污泥；回流比；有機負荷

與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比,好氧顆粒污泥工藝具有更高的處理性能和更高的生物量[1-2],近幾十年來,國內(nèi)外學者對于好氧顆粒污泥工藝的反應器構型和工藝參數(shù)優(yōu)化等方面做了很多研究.好氧顆粒連續(xù)流工藝雖然比間歇操作有很多優(yōu)點,但由于連續(xù)流條件不利于污泥顆粒化和顆粒污泥穩(wěn)定限制了其在實際生產(chǎn)中的應用.因此,探尋更加經(jīng)濟環(huán)保和穩(wěn)定的同步脫氮除磷好氧顆粒污泥連續(xù)流工藝具有重要的現(xiàn)實意義[3-4].

Li等[5]研究了新型的可控制顆粒沉淀時間連續(xù)流的生物除磷工藝啟動和長期運行,結果表明,16d內(nèi)連續(xù)流反應器啟動成功且穩(wěn)定運行時除磷效果和COD去除效果良好,然而不具備脫氮功能.同時Chen等[6]對一種新型顆粒污泥連續(xù)流膜生物反應器的啟動和影響顆?；^程的主要因素進行了試驗,結果表明,該反應器對 COD和 TN的去除率均超過 80%,但其不具有除磷功能,故Li等[7]使用一體式連續(xù)流反應器在內(nèi)部分割出厭氧區(qū),好氧區(qū)和顆粒污泥選擇區(qū),在4個月的運行時間里,該系統(tǒng)具有較好的脫氮除磷性能,COD,TN和TP的平均去除率分別為95%,70.6%和77.4%.所以,上述研究針對的是好氧顆粒污泥連續(xù)流工藝中的脫氮或者除磷,在連續(xù)流工藝中同步脫氮除磷的研究相對較少,并且一體化反應器中厭氧區(qū)并未達到實際的微生物所需生存環(huán)境,異養(yǎng)菌未能充分利用碳源,致使好氧區(qū)的COD過高,C,N和P比例失調(diào),導致絲狀菌繁殖,系統(tǒng)脫氮除磷性能受到影響.因此具有同步脫氮除磷性能的連續(xù)流工藝的操作模式有待進一步研究.

基于上述認識,采用自行研制的交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)處理廢水.該連續(xù)流反應器在Li[7]等人的一體式反應器的基礎上附加獨立的厭氧區(qū),在兩級連續(xù)流系統(tǒng)內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的COD濃度差,不僅提高了傳質動力,亦有效抑制了絲狀菌的過度生長,這種空間上形成的厭氧/好氧間歇運行方式使得脫氮除磷過程不只依賴于顆粒本身,連續(xù)進水的基質補充條件下使連續(xù)流系統(tǒng)有著較高的脫氮除磷效率.彌補了一體式反應器易絲狀菌過度繁殖和不能同步脫氮除磷的缺陷[8].

該反應器的交替回流增加了廢水在反應器中的上升流速,一方面會增強系統(tǒng)內(nèi)廢水與顆粒污泥間的傳質作用,對系統(tǒng)穩(wěn)定運行具有促進作用,但另一方面過大的剪切力又會對顆粒污泥產(chǎn)生沖擊作用,進而影響到系統(tǒng)對污染物的去除能力.同時回流比作為一項重要的反應器調(diào)控參數(shù),具有稀釋和減弱系統(tǒng)中的污染物濃度,改變進水的COD/TN比,調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的溶解氧濃度,改變系統(tǒng)中水流流速以及影響系統(tǒng)的處理效能的作用.對顆粒的形成速度,結構和穩(wěn)定性影響顯著,被認為是影響連續(xù)流好氧顆粒污泥穩(wěn)定性的關鍵因素,為實現(xiàn)交替厭氧/好氧連續(xù)流的穩(wěn)定運行,有必要研究回流比對連續(xù)流系統(tǒng)的影響.

同樣,有機負荷對連續(xù)流好氧顆粒污泥穩(wěn)定性有重要影響,這是因為以異養(yǎng)菌為主的好氧顆粒污泥需要以有機物為食進行新陳代謝反應,同樣,沈耀良等[9]對連續(xù)攪拌反應器中培養(yǎng)好氧顆粒污泥的運行性能進行研究時發(fā)現(xiàn),絲狀菌的繁殖也與有機負荷有很大的關系.為此我們需要研究有機負荷對交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)的影響,確定該系統(tǒng)最佳參數(shù)條件,實現(xiàn)交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行.

因此,本研究的主要內(nèi)容是在已有研究基礎上,研究回流比和有機負荷對交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)的影響,確定該系統(tǒng)最佳參數(shù)條件,分析不同條件下反應器內(nèi)好氧顆粒污泥的特性,并通過考察出水的處理效果,探究反應器運行過程中的規(guī)律,選取適宜有機負荷及調(diào)控回流比實現(xiàn)交替厭氧/好氧連續(xù)流的穩(wěn)定運行,研究結果對于交替厭氧/好氧連續(xù)流工藝運行的有效調(diào)控具有重要意義,最后解析不同參數(shù)條件下的顆粒污泥EPS,將污染物去除和污泥特性相關聯(lián),進一步考察回流比和進水有機負荷對好氧顆粒污泥連續(xù)流系統(tǒng)的影響.

1 材料與方法

1.1 實驗裝置與運行參數(shù)

采用由非曝氣池和曝氣池串聯(lián)組成的厭氧/好氧交替連續(xù)流反應器[8],反應器均由有機玻璃制成.本文采用系統(tǒng)內(nèi)部形成的水力剪切力(機械攪拌及曝氣)完成厭/好氧區(qū)的交替過程從而代替蠕動泵壓破顆粒的不利影響,其中回流比通過控制閥門開關來計算.顆粒污泥選擇區(qū)為在好氧區(qū)內(nèi)置的顆粒污泥選擇裝置,其特殊構造使其更好進行泥水分離防止氣泡進入選擇區(qū)內(nèi),然后使沉降的顆粒污泥返回好氧區(qū),實現(xiàn)污泥的回收.

運行方法是首先生活污水由水泵進入?yún)捬醴磻獏^(qū)(圖1b區(qū)),然后經(jīng)過厭氧攪拌的生物反應后,帶有顆粒污泥的廢水流入好氧反應區(qū)(圖1a區(qū)).在顆粒污泥選擇區(qū)(圖1c區(qū))中,沉淀性能較好的顆粒污泥在沒有水泵提供任何壓力的情況下會自動回落到好氧區(qū)(圖1a區(qū)),實驗裝置如圖1所示,各部分體積如表1所示.

為研究交替連續(xù)流系統(tǒng)中兩關鍵因素,實驗采用兩因子兩水平的階乘設計方案.在固定水力停留時間為10h,進水NH4+-N為35mg/L和TP為3mg/L條件下,以COD和回流比為變量,選擇較高回流比(400%)和較低回流比(200%)為兩回流比水平,COD濃度根據(jù)模擬國家排放標準城鎮(zhèn)二級污水處理廠排放限額(500mg/L)和實測生活污水平均COD濃度[8](300mg/L)兩種進水有機負荷進行階段Ⅰ至階段Ⅳ的實驗設計.具體運行參數(shù)見表2.

圖1 交替厭氧/好氧連續(xù)流工藝示意

1.攪拌器;2.曝氣泵;3.進水泵;4.曝氣盤;5.出水口;6.閥門;a.好氧區(qū);b.厭氧區(qū);c.顆粒污泥選擇區(qū)

表1 反應器各部分體積

表2 實驗運行階段及條件

1.2 接種污泥

反應器接種實驗室培養(yǎng)的成熟好氧顆粒污泥,反應器初始污泥濃度為2900mg/L.

1.3 分析及計算方法

檢測反應器出水碳,氮和磷的濃度,其中COD和TP測定采用SB-3B型COD多參數(shù)快速測定儀,NH4+-N采用納氏試劑光度法測定,NO2--N采用-(1-茶基)一乙二胺光度法測定,NO3--N采用紫外分光光度法測定[10].DO監(jiān)測采用WTW多參數(shù)測定儀.MLSS按照稱重法測定.

本實驗中HRT和回流比()按下式計算:

(1)=回流流量/進水流量(回流流量的測定按照管中流速及橫截面積測算)

(2)HRT=反應器體積/進水流量

1.3 EPS提取方法

胞外聚合物(EPS)按照改良的熱提取方法提取[11-12],首先在室溫下取30mL顆粒污泥用離心機4000g的作用力下離心10min,脫水后,顆粒污泥混合物用緩沖液定容到30mL.懸浮液在離心機4000g作用力下再次離心15min,去除上清液.隨后,用上述緩沖溶液重新定容至30mL.將顆粒污泥懸浮液在水浴中加熱至60℃,30min,每隔10min搖動1次,再將顆粒污泥混合物在20000g和4℃下離心20min.進行3次樣品平行測試.胞外聚合物中蛋白質(PN)采用Lowry法測定,多糖(PS)采用蔥酮硫酸法測定[13-14].

1.4 三維熒光和平行因子分析

對不同階段顆粒污泥的EPS進行三維熒光掃描,采用掃描參數(shù)為:激發(fā)/發(fā)射波長間隔10nm,掃描速度15000nm/min,激發(fā)帶寬及發(fā)射帶寬為10nm,調(diào)整增益為550V,自動匹配響應時間.得到掃描數(shù)據(jù)組后,采用Stedmon和Rasmus Bro開發(fā)的MALAB toolbox DOM Fluor對得到的結果進行平行因子法建模.根據(jù)每個模型的殘差確定每個樣品中的組分數(shù).

2 結果與討論

2.1 運行各階段污染物去除效果

好氧區(qū)曝氣量為1mL/min,DO保持在5mg/L左右,厭氧區(qū)DO在整個階段均保持在0.05mg/L以下.運行過程中NH4+-N,NO2--N,NO3--N,TN,TP和COD變化情況如圖2所示.結果表明在實驗進行的110d內(nèi)COD去除率均保持在85%以上,COD去除能力較好,這說明兩級好氧顆粒污泥連續(xù)流系統(tǒng)有著較強的COD去除率.

在實驗的第Ⅰ階段,兩級連續(xù)流系統(tǒng)有著穩(wěn)定的同步脫氮除磷性能,出水COD,TN和TP平均濃度分別為18.78,5.79和0.49mg/L,平均去除率分別為93.76%,84.3%和83.12%.同時,對厭氧區(qū)進水的COD監(jiān)測可以看到,厭氧區(qū)進水口COD的濃度大致是沉淀區(qū)出水濃度2倍左右,這表明厭氧區(qū)的有機碳源并未被充分利用,說明富含底物的基質在兩級反應器的交替循環(huán)中經(jīng)過較長了路徑,厭氧區(qū)內(nèi)的基質豐富階段和好氧區(qū)內(nèi)的基質匱乏階段,在連續(xù)流系統(tǒng)中初步形成了飽食饑餓的交替環(huán)境[8],這有利于系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行.同時在空間上形成的厭氧/好氧間歇運行方式使得脫氮除磷過程不只依賴于顆粒本身,連續(xù)進水的基質補充條件使系統(tǒng)有著較高的脫氮除磷效率,此階段30d的時間里系統(tǒng)性能保持穩(wěn)定,污泥特性良好,系統(tǒng)實現(xiàn)了穩(wěn)定運行.

將回流比調(diào)為400%而保持進水COD濃度不變,結果表明,在頻繁的交替厭氧/好氧次數(shù)下,亞氮積累率逐漸升高,這是因為在交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)中從厭氧區(qū)過渡到好氧區(qū)時,AOB由于自身生理特性的原因,能夠快速的從厭氧的環(huán)境恢復活性,而NOB不能[15].Kornaros等[16]指出從厭氧到好氧的過程中,與NOB生長密切相關的一種酶失活導致NOB活性下降[17].所以調(diào)控較高回流比的運行方式抑制了NOB的生長,使系統(tǒng)出現(xiàn)NO2--N的積累.同時由于頻繁的交替頻率,導致異養(yǎng)反硝化菌與有機物接觸時間變短,導致反硝化速率降低.所以在此階段,TN的平均去除率下降至67.36%.

隨著第Ⅲ階段COD濃度的升高,COD平均去除率降低至86.98%,這是由于回流比過大,交替速率過快導致異養(yǎng)菌與有機負荷接觸時間較短,COD去除率降低,但是由于有機負荷的增加使外部碳源得到及時的補充,TN的去除率上升至85.68%,在此階段前期連續(xù)流反應器同樣有著較好的脫氮除磷性能,但同時發(fā)現(xiàn)隨著實驗運行到第76d時,由于交替速率過快,使厭氧區(qū)內(nèi)的COD并未降解完全就流入好氧區(qū),導致兩級連續(xù)流系統(tǒng)未出明顯的COD濃度差,造成了絲狀菌的過度生長[26]和系統(tǒng)性能的惡化,導致系統(tǒng)失穩(wěn).

在最后一個階段的實驗過程中,降低回流比至200%,異養(yǎng)菌與有機負荷的接觸時間變長,系統(tǒng)性能得到一定程度的恢復.但同時對厭氧區(qū)COD的監(jiān)測可得,進水的COD和出水的COD濃度仍未出現(xiàn)明顯的差值,這說明在兩級連續(xù)流系統(tǒng)中未形成基質貧乏階段,雖然絲狀菌的生長得到一定程度上的抑制,但COD去除率仍然較低,此時TN去除率為77.91%,系統(tǒng)性能并未因為回流比的降低而好轉.說明兩級連續(xù)流承受高進水有機負荷能力不足.

2.2 污泥特性的變化

2.2.1 污泥濃度及沉降性能的變化 如表3所示,接種污泥后,反應器內(nèi)MLSS為3000mg/L,SVI為37mL/g.實驗過程中,每階段末從反應器中間位置取樣口取均質泥水混合樣品進行檢測分析.實驗開始的60d內(nèi)污泥物理特性變化較小,在第60d時MLSS輕微下降到2900mg/L左右,SVI保持在38mL/g,說明回流比的改變并不會影響兩級交替連續(xù)流系統(tǒng)中的顆粒污泥濃度及沉降性能,系統(tǒng)保持穩(wěn)定運行.隨著進水COD濃度升高至500mg/L時,可以看到部分顆粒污泥解體,造成MLSS減小,同時絲狀菌大量繁殖,SVI升高至61mL/g,對連續(xù)流系統(tǒng)中污泥造成破壞,說明高進水COD濃度不利于好氧顆粒污泥的穩(wěn)定性,同時回流比對兩級連續(xù)流系統(tǒng)的污泥特性影響較小.

表3 運行過程中MLSS,MLVSS,SVI和EPS變化情況

2.2.2 EPS分析 有研究表明,EPS由PN和PS組成,PN和PS濃度影響好氧顆粒污泥的穩(wěn)定性[18-19].不同階段下好氧顆粒污泥分泌的EPS含量(以SS計)如表3(測定多次結果較為穩(wěn)定,故表中采用平均值表示)所示,接種后的顆粒污泥在第I階段,PN,PS濃度和PN/PS基本保持穩(wěn)定.隨后增大回流比,交替厭氧/好氧速率加快,在相同基質濃度下時,回流比較低階段的好氧顆粒污泥分泌EPS高于回流比較高階段的好氧顆粒污泥,這可能是由于較低回流比的兩級反應器中容易產(chǎn)生較大基質濃度差,由于細菌的作用[20],在厭氧階段產(chǎn)生的EPS后來被消耗在好氧階段,并且PS更容易在低基質環(huán)境中被消耗,顆?；|中留下了更多的PN,以維持其結構[21-22].

增加COD濃度至500mg/L時,PS,PN和EPS均呈現(xiàn)出增加的趨勢.但Lee等[23]和Sponza[24]的研究表明,EPS的增加會導致污泥的疏水性增加,同時許多研究者認為PN可能有助于保持顆粒污泥致密穩(wěn)定的結構[25-26].然而,本階段的結果表明,雖然階段Ⅲ的EPS明顯大于階段Ⅱ,然而第Ⅲ階段下的SVI平均值也高于第Ⅱ階段.也就是說,顆粒污泥的沉降性能較差時,PN及EPS的濃度較高.觀察好氧顆粒污泥顯微鏡下的特征,好氧顆粒不再是光滑致密,在增加COD濃度為500mg/L時,推測由于絲狀菌的生長導致了EPS的增加,故此階段EPS的增加不是由于顆粒污泥分泌所致,而是因為絲狀菌的過度生長[27].

2.2.3 三維熒光和平行因子分析 在水處理過程中,微生物分解代謝水中的有機物同時會伴隨著微生物產(chǎn)物的產(chǎn)生,其中可溶性的微生物產(chǎn)物(SMP)將以COD的形式再次溶入水中從而形成潛在的二次污染,其成分主要為多糖,類蛋白質,類腐殖酸等.因具有致微生物突變的潛在生物毒性,進入水體后會成為消毒副產(chǎn)物(DBPs)的前驅物[28],因此,很多學者對出水SMP控制進行了研究.但因SMP本身具有特殊理化性質而又不能簡單地從COD數(shù)值中反映出來.所以本研究利用平行因子分析法加以分析出水中SMP的相對含量與理化性質.

圖4為好氧顆粒污泥在階段Ⅰ末三維熒光光譜,好氧顆粒污泥在階段Ⅳ末的三維熒光光譜,連續(xù)流在階段Ⅰ的出水EEM熒光光譜和連續(xù)流在階段Ⅳ的出水三維熒光光譜及平行因子分析得到各階段具體的結果.如表4所示,根據(jù)文獻[29-32],將組分分別定義為色氨酸或類蛋白物質,可溶性微生物副產(chǎn)物和腐殖酸3類物質.

如圖3所示,在連續(xù)流運行過程中,顆粒污泥的組成成分是色氨酸或類蛋白物質和兩種腐殖酸3類物質,這說明了好氧顆粒污泥有著良好的活性,并且顆粒污泥的三維熒光光譜熒光峰強度呈現(xiàn)與上述EPS濃度相同的變化.這表明連續(xù)流系統(tǒng)好氧顆粒污泥EPS的組成成分受有機負荷的影響較小.

圖3 運行過程中顆粒污泥三維熒光分析

同時觀察兩階段出水EEM熒光光譜,可看到階段Ⅰ出水-C1與階段Ⅳ出水-C1的熒光峰位置不同,階段Ⅰ中為腐殖酸類物質,且峰值較低,可能是源自與原水中尚存在一些尚未降解完全的殘留物有關,并通過三維熒光證實了這一結論.階段Ⅳ出水-C1的物質主要伴隨著很高含量的SMP.統(tǒng)一代謝模型[33]闡述了SMP與微生物細胞之間的關系,SMP可以劃分為外源底物利用相關中間產(chǎn)物(UAP)和生物利用相關產(chǎn)物(BAP).其中UAP是微生物利用水體中的基質進行代謝分解過程中所直接產(chǎn)生的含碳化合物,而BAP是通過微生物內(nèi)源呼吸作用由EPS水解所產(chǎn)生的的碳氮化合物[34].但是通過對好氧顆粒污泥熒光光譜的解析可以看到,顆粒污泥中并未出現(xiàn)微生物副產(chǎn)物等相關物質,這說明階段Ⅳ中出水的SMP是微生物利用進水有機負荷進行代謝過程中所產(chǎn)生的的中間產(chǎn)物,這表明了在有機負荷較高和底物充足的條件下,微生物代謝有機物的過程中會產(chǎn)生大量的SMP,而在有機負荷較低和貧營養(yǎng)的條件下,推測是由于底物代謝形成的相關產(chǎn)物被微生物作為碳源再次利用,這也就解釋了在較低有機負荷的條件下,兩級連續(xù)流系統(tǒng)同樣有著較好的脫氮除磷性能,這可能也是由于交替的厭氧好氧的條件下為其提供了可攝取底物的環(huán)境.

綜上,有機負荷對微生物產(chǎn)物的產(chǎn)生有較大影響.在較低進水有機負荷的條件下(COD為300mg/L),可有效降低出水SMP的生成量,所以在實際運行過程中可通過降低有機負荷來調(diào)控出水SMP的含量.

表4 PARAFAC模型分析所得各階段組成成分

3 結論

3.1 室溫下于厭氧池和好氧池組成的交替厭氧/好氧連續(xù)流系統(tǒng)中接種成熟的好氧顆粒污泥,控制污泥停留時間為30d和HRT為10h,研究混合液回流比和有機負荷對COD,TN和TP的去除效果.COD在整個實驗中去除率均保持在85%以上.混合液回流比對COD和TP去除影響較小,對TN去除影響較大;同時進水有機負荷對兩級連續(xù)流系統(tǒng)有著較大影響,在增加進水COD濃度為500mg/L時,由于絲狀菌的生長導致顆粒破碎,細胞溶解系統(tǒng)失穩(wěn).

3.2 綜合考慮COD,TN和TP的去除效果,確定連續(xù)流系統(tǒng)適合在較低平均有機負荷下(300mg/L)長期穩(wěn)定運行,并通過調(diào)控最佳內(nèi)回流比為200%使連續(xù)流系統(tǒng)獲得良好的脫氮除磷性能.此時平均去除率分別為93.76%,84.3%和83.12%.3.3采用平行因子對不同階段的顆粒污泥和系統(tǒng)出水進行表征分析,較低進水有機負荷可有效減少出水中溶解性微生物副產(chǎn)物的產(chǎn)生.

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Stable operation of aerobic granular sludge continuous flow system--by controlling reflux ratio and organic load.

LI Dong1*, YANG Jing-wei1, LI Yue1, ZHANG Jie1,2

(1.Key Laboratory of Beijing Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China；2.State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China),, 2021,41(9)：4149～4156

Inoculate mature aerobic granular sludge at room temperature in an anaerobic/aerobic alternate continuous flow system composed of independent anaerobic tanks and aerobic tanks, control the effect of mixed liquid reflux ratio and organic load on the removal of COD, TN and TP by anaerobic and aerobic alternating continuous flow process. The results showed that the two-stage continuous flow process can achieve better nitrogen and phosphorus removal performance by adjusting a lower reflux ratio when the influent organic load was low. The average concentration of COD, TN and TP in the effluent was 18.78, 5.79 and 0.49mg/L. The average removal rate was 93.76%, 84.3% and 83.12% respectively; when the organic load was higher, the long-term two-stage continuous flow system lacked the environmental stress of feast and famine, resulting in filamentous bacteria growth, deterioration of system performance. The model was used to characterize the granular sludge and system effluent at different stages. The results showed that the organic load has a greater impact on the production of intermediate products related to the utilization of foreign substrates. The influent with lower organic load could effectively reduce the generation of intermediate products in the effluent. In summary, in the actual secondary urban sewage treatment plant, the anaerobic/aerobic alternating continuous flow process was not suitable for long-term operation under the organic concentration (500mg/L) of the emission limit.

anaerobic and aerobic alternate；aerobic granular sludge continuous flow；reflux ratio；organic loads

X703.1

A

1000-6923(2021)09-4149-08

李 冬(1976-),女,遼寧丹東人,教授,博士,主要研究方向為水環(huán)境恢復理論及關鍵技術.發(fā)表論文280余篇.

2021-01-26

北京高校卓越青年科學家計劃項目(BJJWZYJH012019100 05019);國家科技重大專項水專項課題(2018ZX07601-001)

* 責任作者, 教授, lidong2006@bjut.edu.cn