英语原文共 8 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
常规A2/O和倒置A2/O的对比：磷的释放和吸收行为
摘要：
比较了两个一起运行的全尺寸工艺的除磷性能，该两个工艺分别是由厌氧，缺氧和好氧池组成的常规A2/O工艺和无内部循环的由缺氧，厌氧和好氧池组成的倒置A2/O工艺的。同时使用操作数据和模拟结果，重点说明磷酸盐（P）的释放行为。倒置A2/O工艺具有较好的长期除磷性能（0.2plusmn;0.3 vs. 0.7plusmn;0.7 mg / L），这应归因于在未曝气的池子中较高的P释放速率（0.79 vs. 0.60 kg P /（kg MLSS·day））。磷的释放发生在倒置A2/O工艺的缺氧和厌氧池，结果导致更有效地磷释放。虽然两个系统中的”Candidatus Accumulibacter phosphatis”的种群丰度在倒置和常规A2/O工艺中分别非常相似（分别占（DAPI染色颗粒的）微生物总数的（19.1plusmn;3.27）％和（18.4plusmn;4.15）％ ，通过荧光原位杂交（FISH），高浓度DAPI染色结果表明，好氧池中整个聚磷酸盐累积生物（PAO）的丰度差异很大，聚磷颗粒与总颗粒的平均比例微生物（DAPI染色的颗粒）分别为（45plusmn;4.18）％和（35plusmn;5.39）％。运行数据和模拟结果均显示，倒置A2/O工艺由于其特殊的配置而保留了更多的PAO种群，这使得有效的磷释放和在未曝气的池子中有更好的磷去除能力。
介绍
A2/O工艺由厌氧，缺氧和好氧池依次组成，由于具有同时去除氮和磷的能力而被广泛使用（Barnard等，1975，1976； Rabinowitz和Marais，1980； Mino等，1998年），其内部循环率高达100％–300％，污泥回流率约为100％。 然而，已发现残留污泥中残留的硝酸盐对磷酸盐（P）释放的干扰会影响除磷效率。因为几种异养细菌可能会消耗能量和生长所需的可发酵化学需氧量（COD） 使用硝酸盐作为外部电子受体（Venter等，1978； Hascoet和Florentz，1985）。 据估计，对于循环厌氧反应器中的1 mg NO3--N，将消耗8.6 mg可发酵的COD（Henze等人，2008），这将导致反硝化和磷释放之间的底物竞争。为了避免这种影响和提高除磷性能，几种改进的系统被研究出来，即开普敦大学（UCT）系统，五级Bardenpho工艺和生物化学除磷（BCFS）系统（van Loosdrecht等， 1998； Tchobanoglous等，2002）。 但是，这些工艺也因其较高的能耗和复杂的配置而闻名（Baeza等，2004）。 为了减少能源消耗和防止硝酸盐对磷释放的潜在干扰，通过取消内部循环并反转厌氧和缺氧区的位置，开发了一种所谓的倒置A2/O工艺（Zhang和Su，1999； Zhang和Gao，2000）。 从那时起，倒置A2/O工艺已在中国的数个污水处理厂开始应用。
在倒置A2/O中，进水以规定的比例（通常为20％/ 80％或30％/ 70％）分配到缺氧和厌氧区中。 最好条件是，将残留的硝酸盐从缺氧区中清除，然后将磷在随后的厌氧区中充分释放，而不会干扰硝酸盐。在有氧条件下，多磷酸盐累积生物（PAO）对磷的吸收增加，是因为这些微生物正处于“饥饿”条件下。 虽然已经讨论了进水分布对磷和TN去除性能的影响（Gao等，2005; Liu等，2010a，2010b），但是关于倒置系统中磷释放行为的研究很少，并且与常规A2/O工艺相比，除磷性能的提高尚未得到全面验证。
在这次研究中，将位于中国北方的污水处理厂中的平行全尺寸常规A2/O工艺和倒置A2/O工艺的磷释放和吸收行为进行比较。 用荧光原位杂交（FISH）技术定量PAO，4,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）高浓度染色方法用于在活性污泥中定量细胞间聚磷酸盐（poly-P）颗粒（Wong等，2005）。 同时，使用活性污泥模型（ASM）来模拟这两个工艺，特别是关注磷的释放和吸收行为。 这将是对全尺寸倒置A2/O工艺除磷性能的首次综合研究。
1 材料和方法
1.1 目标系统和水采样
所研究的污水处理厂分别由常规和倒置A2/O工艺组成，每个系统的处理能力为200,000立方米/天。倒置A2/O的进水分配比是稳定的（缺氧池为30％，厌氧池为70％）。在采样期间，两个系统的污泥回流率均约为100％。两种系统的详细说明如图1和表1所示。如表1所示，常规系统比反向系统大一些。从2009年2月至2009年7月，每周从每个单元的两端和中部采集混合液样品以进行水质监测，并通过从需氧和厌氧单元的端部采集样品，对活性污泥进行每月表征。采样后，样品立即被运送到实验室进行分析。化学需氧量，生物需氧量（BOD），混合液悬浮固体（MLSS）和磷酸盐种类的测定遵循标准程序（APHA，1998）。该工厂提供了2007-2009年的常规数据。还监测了运行条件，例如污泥保留时间（SRT）和进水量。
|
流速(m3 /day) |
组成 |
体积（m3） |
深度（m） |
HRT（hr） |
|
倒置 200000 常规 200000 |
缺氧池 厌氧池 好氧池 |
3060 5034 19986 |
6 6 6 |
1.5 2.4 9.6 |
|
厌氧池 缺氧池 好氧池 |
3221 6441 22544 |
6 6 6 |
1.5 3 10.8 |
表一：常规A2/O和倒置A2/O工艺的详细信息
1.2 FISH分析和高浓度DAPI染色
根据1995，Amann等人进行FISH分析。简而言之，将活性污泥样品在4°C下用4％多聚甲醛固定3个小时，并在–20°C以1：1（V / V）的磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.4）和乙醇的混合物存储。在冰上超声处理约3分钟后，将3 micro;L样品置于载玻片孔中并固定3小时。然后分别使用50％，80％和98％乙醇加入载玻片进行脱水5分钟。(PAO462：CGTCATCTACWCAGGGTATTAAC5`–3` PAO651:CCCTCTGCCAAACTCCAG5`_3`,PAO846:GTTAGCTACGGCACTAAAAGG 5`-3`, Crocettiet al., 2000)已进行商业合成，并用异硫氰酸荧光素（FITC）标记5进行杂交。在杂交和冲洗程序之后，用装备着冷却的CCD照相机的落射荧光显微镜（Axioskop2 mot plus，Zeiss，德国）分析荧光杂交的细胞。使用Zeiss提供的软件（Axio Vision 4.1）计算PAO的比例。每个样本至少获得40个视图，并取其平均值以获得最终结果。然后通过将FISH结果除以DAPI计数来得出PAO与细菌总数的比率。
|
名称 |
样本 |
百分比 (%) |
|
总COD |
TCOD |
100 |
|
惰性可溶COD |
S I |
1.0 plusmn; 0.2 |
|
易于生物降解COD |
S S |
— |
|
COD中的挥发性脂肪酸VFA |
S A |
20 plusmn; 3.3 |
|
可发酵，易于生物降解COD |
S F |
12 plusmn; 1.2 |
|
颗粒性难生物降解COD |
X S |
55 plusmn; 6.8 |
|
惰性颗粒COD |
X I |
12 plusmn; 1.4 |
表2 有关在沉沙池中COD的占比
|
2009.02——2009.07 倒置 常规 |
||
|
Q (ton/day) |
200000 |
|
|
CODin (mg/L) |
440 plusmn; 130 |
|
|
CODeff (mg/L) |
59 plusmn; 17* |
37 plusmn; 12 |
|
BOD5in (mg/L) |
236 plusmn; 65 |
|
|
BOD5eff (mg/L) |
7 plusmn; 1 |
6 plusmn; 1 |
|
总磷in (mg/L) |
5.47 plusmn; 0.46 |
|
|
总磷eff (mg/L) |
0.29 plusmn; 0.25 |
0.71 plusmn; 0.64 |
|
NO2 minus;-N(mg/L) |
10.4 plusmn; 3.7 |
3.48 plusmn; 0.57 |
|
NO3 minus;-N (mg/L) |
6.36 plusmn; 2.0 |
10.39 plusmn; 2.36 |
|
MLSS (mg/L) |
2881 plusmn; 356 |
3803 plusmn; 350 |
|
SRT (day) |
8.65 plusmn; 2.48 |
13.56 plusmn; 3.20 |
|
进水分配 |
3:7 |
/ |
残留亚硝酸盐影响值(10.4 plusmn; 3.7 mg N/L)
表3 常规和倒置A2/O工艺的主要参数
同时，先前研究中描述的DAPI高浓度染色方法（Wong等人，2005）被用来确定活性污泥中多聚磷颗粒的丰度。 将细胞固定在载玻片上，在室温下用新鲜制备的DAPI溶液（50mu;g/ mL）染色10分钟，用水彻底漂洗，然后风干。使用与FISH相同的方法观察poly-P颗粒。然后通过将DAPI高浓度染色结果除以FISH分析获得的DAPI计数，得出poly-P颗粒的比例。
1.3 活性污泥模型
基于ASM2d的AQUASIM软件（EAWAG，许可证号：251）构建了完整的植物数学模型（Henze等，2000）。当沉降室被设置为无需生化反应进行固液分离的理想位置，整个生物池都可以看做是CSTR。 没有磷酸盐化学沉淀的ASM2d被用来模拟两个系统中的生化反应。灵敏度分析用于参数估计。
根据荷兰STOWA对废水进行表征的标准指南，对充气砂砾室中的水进行了分析（Roeleveld和van Loosdrecht，2002）。 按照STOWA协议的建议，在用Zn（OH）2絮凝并用0.45mu;m滤膜（美国密理博）过滤后，测量可溶性COD分数。每周测量的总COD分为模型成分，如表2所示。 剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[236847]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
您可能感兴趣的文章
- 两种水处理厂活性污泥生物群落生物指示物真核生物的比较：一个案例研究外文翻译资料
- 针叶凋落物挥发性有机化合物的顶空-固相微萃取技术分析外文翻译资料
- 流动注射-在线固相萃取化学发光系统测定天然水中痕量铜外文翻译资料
- 电感耦合等离子体原子发射光谱法，火焰原子吸收光谱法和紫外 – 可见分光光度法测定制革废水中的总铬外文翻译资料
- 表面改性对活性炭吸附苯酚和2，4-二硝基苯酚的影响外文翻译资料
- 伊斯坦布尔一级和三级城市污水处理厂的成本比较评价外文翻译资料
- 基质固相分散(MSPD)是测定粉尘中多溴二苯醚(PBDEs)的简单有效的样品制备技术外文翻译资料
- 乙酰胆碱酯酶是广谱有机环境污染物的潜在生物标志物外文翻译资料
- 纳米材料导论概述：广谱应用外文翻译资料
- 植物和粪便生物炭的性质及其对邻苯二甲酸二丁酯和菲的吸附外文翻译资料
