摘 要

强化生物除磷(enhanced biological phosphorus removal)是一种非常高效的除磷技术，该工艺在厌氧和好氧交替条件下运行，已发展成为了一个污水处理系统中高效除磷的方法。大多数的好氧颗粒污泥的研究都集中在脱氮和降解COD的能力上，很少强调磷的去除能力。在SBR反应器中采用厌氧-好氧交替方式，已经成功培养出了好氧颗粒，表明在EBPR条件下，好氧颗粒中能同时发生硝化、反硝化，以及除磷反应。

采用SBR反应器，通过接种絮状活性污泥采用厌氧-好氧交替运行的运行方式培养好氧颗粒污泥，研究了投加聚合氯化铝(PAC)对颗粒污泥形成过程及反应器运行效果的影响。主要研究结果如下：

（1）反应器中的污泥在56d完成颗粒化。污泥培养至86d时，RP反应器中颗粒污泥圆度为0.799，颗粒污泥粒径为0.386mm，VSS/SS的值为0.691。

（2）培养至第86d时，COD出水浓度为49.7mg/l，TP出水浓度为0.08mg/l，TN出水浓度为8.2mg/l，NH₄ -N出水浓度为0.3mg/l，PO₄^3--P出水浓度为0.07mg/l。在整个污泥颗粒化过程中，各个反应器对COD的去除效果达到了二级排放标准，对TP，TN，NH₄ -N，PO₄^3--P的去除效果均达到了一级排放标准。表明在厌氧-好氧交替运行的情况下，SBR反应器具备很强的脱氮能力和强化生物除磷能力。

关键词：好氧颗粒污泥；强化生化除磷；PAC

Abstract

Enhanced biological phosphorus removal is a very efficient phosphorus removal technology, which operates under anaerobic and aerobic alternating conditions. It has evolved into a highly efficient method for removing phosphorus from a wastewater treatment system. Most studies of the aerobic granular sludge focused on the ability of denitrification and degradation of COD, with little emphasis on phosphorus removal. In the SBR reactor, using anaerobic-aerobic alternating way, aerobic particles has successfully been cultivated, indicating that under the EBPR conditions, aerobic particles can simultaneously occur nitrification, denitrification, and phosphorus removal reaction.

The aerobic granular sludge was cultivated by inoculating the flocculent activated sludge in the anaerobic-aerobic alternating operation mode in the SBR reactor. The effects of adding the polyaluminium chloride (PAC) on the process of granular sludge formation and operational effect of the reactor were studied in the experiments. The main findings are as follows:

(1)The sludge in reactor was granulated on the 56^th day. When the sludge had been cultured for 86 days, the roundness, the particle size of the sludge and the value of VSS/SS was 0.799, 0.386mm and 0.691 respectively.

(2)Incubated until the day of 86^th, the effluent concentration of COD is 49.7mg/l, the effluent concentration of TP is 0.08mg/l, the effluent concentration of TN is 8.2mg/l, the effluent concentration of NH₄ -N is 0.3mg/l, the effluent concentration of PO₄^3--P is 0.07mg/l.During the whole process of sludge granulation, the removal efficiency of COD reached the secondary emission standard, and that of TP, TN, NH₄ -N and PO₄^3--P reached the primary emission standard, which showed that SBR reactors have strong ability in denitrification and enhancing the removal of biological phosphorus in the mode of anaerobic-aerobic alternating operation.

Keywords：Aerobic granular sludge; EBPR; PAC

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 好氧颗粒污泥 1

1.1.1 好氧颗粒污泥发展背景 1

1.1.2 好氧颗粒污泥的形成机理 2

1.1.3 污泥颗粒化过程的影响因素 2

1.2 加速好氧颗粒污泥形成的方法 3

1.3 研究目的、意义与内容 3

1.3.1 研究目的与意义 3

1.3.2 研究内容 4

第2章 好氧颗粒污泥的形成及PAC的影响 5

2.1 实验装置与运行参数 5

2.1.1 实验装置 5

2.1.2 运行参数 5

2.2 接种污泥与进水水质 5

2.2.1 接种污泥 5

2.2.2 进水水质 6

2.2.3 实验试剂 6

2.2.4 实验设备 7

2.3 污泥指标分析方法 8

2.4 结果与讨论 8

2.4.1 污泥沉降性能 8

2.4.2 污泥浓度变化 9

2.4.3 污泥粒径与圆度变化 10

2.5 本章小结 12

第3章 好氧颗粒污泥培养过程中出水水质情况及PAC的影响 13

3.1 材料与设备 13

3.1.1 实验试剂 13

3.1.2 实验设备 14

3.2 分析方法 14

3.2.1 重铬酸钾消解法（COD） 14

3.2.2 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（TN） 15

3.2.3 钼酸铵分光光度法（PO₄^3--P） 16

3.2.4 钼酸铵分光光度法（TP） 16

3.2.5 苯酚-次氯酸钠法（NH₄ -N） 16

3.3 结果与讨论 17

3.3.1 COD的去除效果 17

3.3.2 PO₄^3--P与TP的去除效果 18

3.3.3 NH₄ -N与TN的去除效果 19

3.4 本章小结 20

第4章 结论与展望 21

参考文献 22

致谢 24

第1章 绪论

1.1 好氧颗粒污泥

好氧颗粒污泥是微生物通过自凝聚作用^[1]形成的具有外形规则，结构紧密，沉降性能良好的微生物聚集体。与普通活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有良好的沉降性能^[2]，结构密实，对有机废水去除率高，脱氮除磷能力较强等优点。

近年来，好氧颗粒污泥技术作为一种新型的环境生物技术在水处理领域中最具发展前景，所以得到了广大学者的关注与研究。目前已有众多学者致力于好氧颗粒污泥的开发利用方面，如处理高浓度的有机废水、致毒致害污水、重金属离子废水、印染业废水^[3]等都取得了良好的进展。