溫度對(duì)活性污泥強(qiáng)化除磷a

1溫度對(duì)生物脫氮除磷系統(tǒng)脫磷的影響我國(guó)水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，尤其是水體富營(yíng)養(yǎng)化問題，這對(duì)水生生物和人類健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。因此，為了從單頭有機(jī)物中提取有機(jī)物質(zhì)，并為了去除氮和磷，選擇廢水處理（ekama等人，1999）。因此，在處理城市污水時(shí)，生物磷去除過程主要是利用活性污污泥中的多聚磷（poli-p）和活性炭（vf）。在氧氣條件下，通過生物硫酸鈉（poli-p）和沉積物中的多聚磷（vf），以吸收和轉(zhuǎn)化聚醚氧化物（poli-a）。在缺氧和好氧條件下氧化phas，以保持糖原的儲(chǔ)存和磷的吸收。此外，通過添加來(lái)自莫哈巴羅夫（smolds等人，2004；mino等人，1998；adran等人，2006）。然而,傳統(tǒng)的生物強(qiáng)化除磷工藝仍存在一些不足或者難點(diǎn),例如:污泥回流液中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)內(nèi)聚磷菌的釋磷有不利影響;反硝化菌與聚磷菌對(duì)碳源存在競(jìng)爭(zhēng);硝化菌和聚磷菌的泥齡不同等(Wangetal.,2010;Kubaetal.,1997;Lopez-Vazquezetal.,2009).Comeau等(1986)和Barker等(1996)發(fā)現(xiàn)了反硝化除磷現(xiàn)象,通過實(shí)驗(yàn)證明某些反硝化聚磷菌(Denitrifyingphosphorusremovalbacteria,DPB)不僅能夠利用氧氣作為電子受體,也可以利用硝氮和亞硝氮作為電子受體.反硝化除磷可同時(shí)完成反硝化和吸磷,可以緩解反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的競(jìng)爭(zhēng),既能夠節(jié)省碳源又可以節(jié)省能源(Kubaetal.,1996),因而受到各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注.溫度是影響生物脫氮除磷系統(tǒng)處理效果的重要因素之一,研究人員分別就溫度對(duì)SBR小試系統(tǒng)的脫氮除磷性能進(jìn)行了研究(Thongchaietal.,2003;Damiretal.,1998;馬娟等,2009),此外,劉長(zhǎng)青等(2006)就溫度對(duì)倒置A2/O工藝小試系統(tǒng)脫氮除磷性能進(jìn)行了研究.溫度影響生物反應(yīng)有兩條途徑:(1)影響酶催化反應(yīng)的速率;(2)影響基質(zhì)擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)的速率.目前,溫度對(duì)反硝化除磷工藝運(yùn)行特性及反硝化除磷菌活性的影響尚未研究清楚.因此,本文重點(diǎn)考察溫度對(duì)具有反硝化除磷功能的脫氮除磷工藝的影響,試驗(yàn)針對(duì)連續(xù)進(jìn)水的厭氧/缺氧/好氧(A2/O)活性污泥工藝,原水為實(shí)際城市污水,進(jìn)行長(zhǎng)期中試運(yùn)行試驗(yàn),重點(diǎn)研究不同溫度下中試系統(tǒng)的脫氮除磷性能,并探討溫度對(duì)系統(tǒng)反硝化除磷性能的影響,以期為反硝化除磷工藝在實(shí)際城市污水處理廠的推廣應(yīng)用提供技術(shù)參考.2材料和方法表面活性劑2.1中試裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)中試裝置的設(shè)計(jì)處理能力為60m3·d-1,最大處理能力為100m3·d-1.其主體結(jié)構(gòu)是生物反應(yīng)器,總有效容積為33m3,分別由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)組成,其體積比約為1.0∶4.5∶4.8.裝置其他組成部分包括進(jìn)水系統(tǒng)、混合液回流系統(tǒng)、二沉池、污泥回流與排放系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等,中試裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示.2.2試驗(yàn)時(shí)間和方法中試系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的主要工藝參數(shù)如下:進(jìn)水量70~80m3·d-1,好氧池溶解氧濃度維持在1.0~1.5mg·L-1之間,水力停留時(shí)間11h,污泥泥齡20d,混合液回流比100%,污泥回流比100%,試驗(yàn)裝置長(zhǎng)期運(yùn)行在上海市竹園污水處理廠進(jìn)水泵站吸水井北側(cè).水溫每日上午9時(shí)測(cè)量,試驗(yàn)過程按平均溫度不同分為Ⅰ~Ⅵ6個(gè)階段.試驗(yàn)過程為從夏季到冬季溫度下降的過程,在每個(gè)階段根據(jù)實(shí)際氣溫的變化,設(shè)定各階段的平均水溫逐步下降,并在進(jìn)水池內(nèi)設(shè)溫控裝置,保證溫度變化幅度在±1.0℃以內(nèi).2.3污泥濃度、svi接種污泥取自上海市竹園第二污水處理廠二沉池,穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)污泥體積指數(shù)(SVI)和污泥濃度(MLSS)分別約為115mL·g-1和2500mg·L-1.2.4進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)及運(yùn)行過程中污泥濃度中試裝置試驗(yàn)進(jìn)水直接取自上海市竹園污水處理廠泵站的集水池.系統(tǒng)進(jìn)水為低碳氮比城市污水,平均C/N約為5,C/P約為100.各試驗(yàn)階段具體進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)及運(yùn)行過程中污泥濃度(MLSS)如表1所示.從表1可以看出,在試驗(yàn)所經(jīng)歷的各個(gè)階段中,進(jìn)水水質(zhì)基本穩(wěn)定,進(jìn)水COD為101~150mg·L-1,NH4+-N為20.3~23.3mg·L-1,TN為22.8~35.4mg·L-1,TP為1.5~2.0mg·L-1.污泥濃度有波動(dòng),平均污泥濃度在1300~3600mg·L-1之間.2.5污泥絮體粒徑測(cè)定試驗(yàn)中水樣COD、NH4+-N、TN和TP濃度測(cè)定均參照國(guó)家環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)方法(國(guó)家環(huán)?？偩?2002).污泥絮體粒徑采用荷蘭安米德公司Eyetech-combo激光粒度粒形分析儀分析.2.6微生物的氧化實(shí)驗(yàn)根據(jù)文獻(xiàn)(Wachtmeisteretal.,1997;吳昌永等,2008)推薦的方法,對(duì)中試系統(tǒng)各試驗(yàn)階段的污泥進(jìn)行厭氧/好氧和厭氧/缺氧的序批次實(shí)驗(yàn),以確定聚磷菌(PAOs)中反硝化聚磷(DPB)所占比例.序批SBR反應(yīng)器和燒杯系統(tǒng)都通過外加循環(huán)水浴來(lái)控制系統(tǒng)內(nèi)的水溫達(dá)到設(shè)定的平均水溫.試驗(yàn)具體步驟為:取好氧池末端出水混合液1L,將污泥加入到1L的SBR反應(yīng)器中,外加乙酸鈉溶液使系統(tǒng)有足夠的碳源,COD為400mg·L-1,將反應(yīng)燒杯系統(tǒng)進(jìn)行厭氧攪拌反應(yīng)2.5h.然后將厭氧后混合液中污泥平均分成兩份,一份足量曝氣使溶解氧達(dá)到4mg·L-1,進(jìn)行好氧反應(yīng)3h;另一份外加KNO3進(jìn)行缺氧反應(yīng)3h,考慮到高濃度的NO3--N同樣會(huì)影響反硝化除磷菌(DPAOs)的反硝化除磷作用,初始NO3--N濃度設(shè)置為15mg·L-1.每隔30min取樣一次測(cè)定TP,測(cè)定系統(tǒng)污泥的最大釋磷速率Ranmax、最大好氧吸磷速率Kanmax和最大缺氧吸磷速率Komax.最大缺氧吸磷速率與最大好氧吸磷速率的比值(Kanmax/Komax)即為系統(tǒng)中DPB占PAOs的比例.3結(jié)果和討論顯著3.1溫度對(duì)cod去除的影響圖2為不同階段出水COD的變化規(guī)律,各階段平均出水COD分別為50、74、52、50和58mg·L-1,COD平均去除率分別為66.6%,51.6%,53.1%,55.3%和44.2%.從以上數(shù)據(jù)可以得出,由于系統(tǒng)進(jìn)水為實(shí)際城市污水,進(jìn)水COD不穩(wěn)定,進(jìn)水COD自夏季至冬季逐漸降低,且進(jìn)水COD整體偏低.系統(tǒng)出水COD基本穩(wěn)定,但隨著溫度的逐漸降低,COD去除率和COD去除負(fù)荷(LCOD)均逐漸降低.這是因?yàn)闇囟仁怯绊懳⑸锘钚缘闹饕蛩刂?Chevalier等(2000)研究表明,溫度對(duì)活性污泥的吸附性能、沉降性能、微生物生長(zhǎng)發(fā)育、種群組成及好氧池中的氧總轉(zhuǎn)移效率有顯著的影響.水溫降低,酶的催化作用減弱,微生物的代謝能力下降,生化反應(yīng)速度隨之降低,進(jìn)而系統(tǒng)對(duì)COD的去除下降.活性污泥法中微生物適宜生長(zhǎng)溫度為8~35℃,微生物的活性與溫度并不是線性關(guān)系.一般情況下,在一定的范圍內(nèi)升高溫度,微生物的代謝速率會(huì)加快,降低溫度會(huì)使微生物的代謝速率降低,從而隨著溫度的降低,系統(tǒng)對(duì)COD的去除率下降.3.2溫度對(duì)tn去除負(fù)荷的影響生物強(qiáng)化除磷A2/O工藝中試系統(tǒng)在各試驗(yàn)階段對(duì)TN的去除變化規(guī)律如圖3所示.系統(tǒng)各階段平均出水TN濃度分別為12.3、9.7、14.8、21.7和13.9mg·L-1,TN的去除率分別為50.5%、56.9%、49.8%、38.3%和51.4%.由此可以看出,中試系統(tǒng)的總體TN去除效果并不高,這主要是因?yàn)橄到y(tǒng)好氧池采用低氧曝氣(DO=1.0~1.5mg·L-1),系統(tǒng)的硝化細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制,硝化率不高,并且采用了較低的內(nèi)回流比(100%),這也會(huì)造成出水TN的增高,致使系統(tǒng)總體TN去除效果下降.隨著溫度降低,系統(tǒng)TN的去除率有所下降.各試驗(yàn)階段的TN進(jìn)水負(fù)荷分別為(0.0263±0.0052)、(0.0235±0.0074)、(0.0365±0.0076)、(0.0581±0.0164)、(0.0254±0.0070)和(0.0190±0.0020)g·g-1·d-1(以MLSS計(jì)).各試驗(yàn)階段的TN去除負(fù)荷(LTN)隨溫度發(fā)生了顯著改變,分別為(0.0141±0.0034)、(0.0137±0.0053)、(0.0172±0.0052)、(0.0184±0.0058)、(0.0115±0.0025)和(0.0101±0.0026)g·g-1·d-1(以MLSS計(jì)).溫度對(duì)系統(tǒng)TN去除負(fù)荷有著顯著影響,并且這一種影響并不是線性的.試驗(yàn)階段Ⅰ至試驗(yàn)階段Ⅲ隨著溫度降低,污泥的TN去除負(fù)荷增加;試驗(yàn)階段Ⅲ至試驗(yàn)階段Ⅵ溫度降低,污泥TN去除負(fù)荷降低.一般來(lái)講,生物硝化的適宜溫度范圍為15~35℃,當(dāng)溫度低于10℃時(shí),生物的硝化作用會(huì)受到明顯的抑制,氨氧化菌(AOB)最佳生長(zhǎng)溫度為35℃,硝酸菌(NOB)的最佳生長(zhǎng)溫度為35~42℃.溫度不但影響AOB和NOB的比增長(zhǎng)速率,而且影響兩者的活性,本試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了上述觀點(diǎn).系統(tǒng)污泥中微生物對(duì)TN的去除負(fù)荷在試驗(yàn)階段VI(T=(19.6±0.8)℃)時(shí)達(dá)到最高.溫度較高的試驗(yàn)階段I和Ⅱ,由于夏季進(jìn)水TN濃度較低(試驗(yàn)階段I和Ⅱ的(8、9月)平均進(jìn)水TN濃度較試驗(yàn)階段Ⅲ和Ⅳ的(10、11月)平均進(jìn)水TN濃度低15%~30%),而試驗(yàn)階段I和Ⅱ系統(tǒng)中污泥濃度比試驗(yàn)階段Ⅲ和Ⅳ高(表1),從而導(dǎo)致溫度較高的試驗(yàn)階段I和Ⅱ污泥對(duì)TN的去除負(fù)荷比溫度較低的試驗(yàn)階段Ⅲ和Ⅳ低.當(dāng)溫度進(jìn)一步降低時(shí)(試驗(yàn)階段V和VI),氨氧化菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的活性都有所降低,從而使微生物的脫氮能力大幅度降低,出水的氨氮和硝酸鹽濃度較夏季均有所增加.3.3溫度對(duì)生物除磷特性的影響目前,生物除磷工藝除磷的主要原理是:在厭氧反應(yīng)階段,PAOs快速吸收利用易降解有機(jī)物,同時(shí)細(xì)胞內(nèi)的多聚磷酸鹽被水解并以無(wú)機(jī)磷酸鹽(PO43-)的形式釋放出來(lái),并合成大量的聚β羥基丁酸鹽;好氧階段,PAOs以O(shè)2作為電子受體,利用降解聚β羥基丁酸鹽所產(chǎn)生的能量,PAOs過量攝取環(huán)境中的無(wú)機(jī)磷酸鹽并以多聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi),通過排除富含磷的污泥去除污水中的磷.系統(tǒng)的除磷效率取決于污泥的釋磷速率和吸磷速率.目前對(duì)于溫度對(duì)生物除磷機(jī)理的影響并不完全清楚,多數(shù)學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)了溫度對(duì)生物除磷的不同影響效果.例如,姜體勝等(2007)發(fā)現(xiàn),隨著溫度的增加,釋磷和吸磷速率變化較小,認(rèn)為溫度對(duì)除磷的影響較小.Helmer等(1997)發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度在5~15℃間變化時(shí),溫度對(duì)生物除磷能力無(wú)明顯影響.本試驗(yàn)系統(tǒng)各階段下TP的去除率與活性污泥TP去除負(fù)荷(LTP)的變化規(guī)律如圖4所示.試驗(yàn)各階段TP進(jìn)水負(fù)荷分別為(0.0016±0.0005)、(0.0017±0.0005)、(0.0024±0.0003)、(0.0035±0.0009)、(0.0016±0.0004)和(0.0012±0.0002)g·g-1·d-1(以MLSS計(jì)),相應(yīng)各階段TP去除率分別為94.2%、89.8%、62.5%、61.2%、40.4%和75.6%,LTP分別為(0.0014±0.0005)、(0.0014±0.0004)、(0.0020±0.0005)、(0.0025±0.0011)、(0.0009±0.0003)和(0.0009±0.0002)g·g-1·d-1(以MLSS計(jì)).從以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,隨著溫度的降低,系統(tǒng)出水TP呈現(xiàn)上升趨勢(shì),系統(tǒng)對(duì)TP的去除效果逐漸下降.從試驗(yàn)各階段LTP的變化規(guī)律可以看出,溫度過高或過低都會(huì)影響污泥的除磷性能,系統(tǒng)在試驗(yàn)階段VI(T=(19.6±0.8)℃)時(shí)LTP最高,系統(tǒng)除磷性能最好.3.4溫度和時(shí)間對(duì)系統(tǒng)菌活化能的影響圖5為不同溫度下厭氧/好氧和厭氧/缺氧釋磷和吸磷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果.從圖5可以看出,在厭氧反應(yīng)階段,微生物細(xì)胞內(nèi)的多聚磷酸鹽被水解并以無(wú)機(jī)磷酸鹽(PO43-)的形式釋放出來(lái)導(dǎo)致TP濃度迅速升高.在缺氧或者好氧條件下,PAOs會(huì)吸收利用水中的無(wú)機(jī)磷酸鹽,導(dǎo)致水中TP濃度下降.但是,隨著溫度的變化,污泥厭氧釋磷、好氧吸磷和缺氧吸磷的速率都發(fā)生了改變.圖6總結(jié)比較了試驗(yàn)過程中不同溫度下活性污泥釋磷和吸磷速率的變化情況.在28、23、20、12和9℃下,活性污泥的最大釋磷速率(Ranmax)分別為(6.28±0.49)、(3.26±0.34)、(1.02±0.20)、(1.45±0.15)和(1.31±0.10)mg·g-1·h-1(以MLSS計(jì)),最大好氧吸磷速率(Komax)分別為(7.00±0.54)、(3.00±0.31)、(0.49±0.07)、(0.39±0.08)和(0.33±0.12)mg·g-1·h-1(以MLSS計(jì)),最大缺氧吸磷速率(Kanmax)分別為(3.90±0.30)、(1.16±0.16)、(0.25±0.11)、(0.17±0.06)和(0.16±0.04)mg·g-1·h-1(以MLSS計(jì)).隨著溫度的降低,活性污泥的最大釋磷速率、最大好氧吸磷速率和最大缺氧吸磷速率都降低,但可以看到,在溫度降低到一定范圍時(shí),實(shí)驗(yàn)中為T=20、12和9℃時(shí),最大釋磷速率基本不變,最大好氧吸磷速率和最大缺氧吸磷速率都略降低,但基本維持在較低的水平.這與吳廣華等(2007)研究溫度對(duì)SBMBBR工藝處理人工模擬污水脫氮除磷影響得到的污泥厭氧最大釋磷速率、最大好氧吸磷速率和最大缺氧吸磷速率的變化情況不一致.這是因?yàn)橄到y(tǒng)平均進(jìn)水COD約為120mg·L-1,進(jìn)水C/P較低,進(jìn)水中碳源不足,即使在高溫下,GAOs也沒有超過PAOs成為系統(tǒng)污泥中的優(yōu)勢(shì)菌種,相反在高溫下,PAOs活性增大,對(duì)污水的基質(zhì)利用率增強(qiáng),成為系統(tǒng)污泥的優(yōu)勢(shì)菌種.根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,缺氧最大吸磷速率與好氧最大吸磷速率的比值(Kanmax/Komax)可表征系統(tǒng)中DPB占PAOs的比例(Wachtmeisteretal.,1997).從圖6中可以看到,隨著溫度的降低,系統(tǒng)污泥的釋磷和吸磷速率發(fā)生變化,Ranmax、Kanmax和Komax都迅速減小,當(dāng)水溫低于20℃時(shí),三者變化不大,都維持在較低的水平,這主要是由于隨溫度降低PAOs的酶活性降低造成的.同時(shí),根據(jù)圖6數(shù)據(jù)計(jì)算Kanmax/Komax可得,在溫度在28、23、20、12和9℃時(shí),系統(tǒng)內(nèi)Kanmax/Komax分別為55.7%、38.7%、51.0%、43.6%和48.5%.可見,隨溫度降低,系統(tǒng)的Kanmax/Komax小幅降低,但總體平均值保持在47.5%左右.通過單因素方差分析(ANOVA)F檢驗(yàn)法考察溫度對(duì)Kanmax/Komax的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),F=26.2,Fcrit=F0.05(1,8)=5.317,p=0.0009,顯然,F>Fcrit,且p<0.05,說(shuō)明溫度對(duì)Kanmax/Komax具有顯著影響.溫度對(duì)釋磷速率和吸磷速率的影響遵循阿倫尼烏斯方程,公式表示為(許保玖等,1991):式中,k為反應(yīng)速率常數(shù),Ea為反應(yīng)所需活化能(J·mol-1),T為熱力學(xué)溫度(K),A為指前因子,R為摩爾氣體常數(shù),取值為8.314J·K-1·mol-1.利用實(shí)驗(yàn)所得的釋磷速率,得到本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中活性污泥聚磷菌厭氧釋磷的活化能Ea1為148.0kJ·mol-1,聚磷菌好氧吸磷的活化能Ea2為228.8kJ·mol-1,發(fā)生在缺氧條件下反硝化除磷菌吸磷的活化能Ea3為315.8kJ·mol-1.由此可見,缺氧吸磷的活化能相對(duì)較大,改變溫度對(duì)系統(tǒng)污泥的反硝化除磷活性的影響最大,溫度降低會(huì)使系統(tǒng)污泥的反硝化除磷量占總除磷量的比例降低,這與試驗(yàn)中Kanmax/Komax小幅減小的趨勢(shì)基本吻合.圖7為不同溫度(28℃和12℃)條件下A2/O工藝中TP濃度的沿程變化.根據(jù)物料平衡計(jì)算系統(tǒng)中的厭氧釋磷量、缺氧吸磷量和好氧吸磷量,考察系統(tǒng)的除磷能力.根據(jù):進(jìn)入反應(yīng)池總磷量+反應(yīng)池內(nèi)釋磷量=流出反應(yīng)池總磷量+反應(yīng)池內(nèi)吸磷量,進(jìn)行系統(tǒng)中總磷的物料衡算.根據(jù)物料平衡計(jì)算系統(tǒng)中的厭氧釋磷量、缺氧吸磷量和好氧吸磷量,考察系統(tǒng)污泥的釋磷能力和吸磷能力.根據(jù):進(jìn)入反應(yīng)池TP量+反應(yīng)池內(nèi)反應(yīng)磷量-流出反應(yīng)池TP量=0,進(jìn)行物料衡算,計(jì)算公式分別如下:厭氧池TP物料平衡:Q0C0+QRCR+Pa1Va1-(Q0+QR)Ca1=0(1)缺氧池TP物料平衡:(Q0+QR)Ca1+QrCox-(Q0+QR+Qr)Ca2+Pa2Va2=0(2)好氧池TP物料平衡:(Q0+QR+Qr)Ca2-(Q0+QR+Qr)Cox+PoxVox=0(3)式中,Q0為進(jìn)水流量(m3·d-1),QR為污泥回流量(m3·d-1),Qr為混合液回流量(m3·d-1),C0為進(jìn)水TP濃度(mg·L-1),Ca1為厭氧池TP濃度(mg·L-1),Ca2為缺氧池末端TP濃度(mg·L-1),Cox為好氧池末端TP濃度(mg·L-1),Va1為厭氧池體積(m3),Va2為缺氧池(m3),Vox為好氧池體積(m3),Pa1為單位體積厭氧池內(nèi)每天污泥釋磷或吸磷量(g·d-1·m-3),Pa2為單位體積缺氧池內(nèi)每天污泥釋磷或吸磷量(g·d-1·m-3),Pox為單位體積好氧池內(nèi)每天污泥釋磷或吸磷量(g·d-1·m-3),其中,Pa1、Pa2和Pox正值為釋磷,負(fù)值為吸磷.通過對(duì)系統(tǒng)TP的物料衡算可以得到,溫度為28℃的環(huán)境下,Pa1=45.23g·d-1·m-3,Pa2=-8.44g·d-1·m-3,Pox=-9.64g·d-1·m-3,在該較高的溫度環(huán)境下,缺氧吸磷量占系統(tǒng)總吸磷量的46.7%,系統(tǒng)中存在明顯反硝化除磷的現(xiàn)象,反硝化除磷成為系統(tǒng)除磷的重要方式.溫度為12℃的環(huán)境下,Pa1=22.03g·d-1·m-3,Pa2=-2.86g·d-1·m-3,Pox=-8.33g·d-1·m-3,在該較低溫度下缺氧池中同樣存在吸磷現(xiàn)象,缺氧吸磷量占系統(tǒng)總吸磷量的25.6%.與較高溫度下的缺氧區(qū)吸磷量相比,低溫環(huán)境下系統(tǒng)缺氧吸磷顯著降低,可見溫度對(duì)于反硝化除磷具有顯著的影響,試驗(yàn)的結(jié)果也與上述反硝化除磷活性實(shí)驗(yàn)和活化能擬合結(jié)果相一致.3.5預(yù)處理和好氧池污泥顆粒粒徑的比較圖8為水溫24℃和9℃條件下各反應(yīng)池中污泥絮體顆粒粒徑分布.溫度較高時(shí)(T=24℃),從厭氧池到好氧池,污泥絮體粒徑是逐漸增大的.厭氧池污泥絮體平均粒徑大小在110~140μm范圍內(nèi)的污泥絮體所占比例最大,缺氧池污泥絮體粒徑在145~170μm范圍內(nèi)的污泥絮體所占比例最大,而粒徑在150~200μm內(nèi)的污泥絮體在好氧池污泥中居多.表2為兩不同溫度下厭氧池、缺氧池和好氧池污泥絮體粒徑分布的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果.溫度較高時(shí)(T=24℃),厭氧池、缺氧池和好氧池污泥的顆粒粒徑中值分別為57.59、80.99和125.59μm,污泥絮體粒徑從厭氧池到好氧池逐漸增大,好氧池污泥絮體粒徑明顯大于有關(guān)報(bào)道的平均值52μm和80μm(王川等,2010).當(dāng)溫度較低時(shí)(T=9℃),厭氧池、缺氧池和好氧池污泥的顆粒大小中值分別為9.00、13.16和9.24μm.可見,系統(tǒng)中污泥絮體粒徑在低溫下(T=9℃)比溫度較高時(shí)(T=24℃)明顯減小.可能由于溫度較高時(shí),微生物代謝旺盛,吸附利用污水中的有機(jī)物,微生物之間形成活性較高的菌膠團(tuán),產(chǎn)生的污泥絮體顆粒較大.其次,通過鏡檢發(fā)現(xiàn)溫度較高時(shí)污泥絮體中有絲狀菌的存在,這些絲狀菌可以作為污泥絮體的骨架,在其交聯(lián)作用下形成較大的污泥絮體.另外,溫度較高時(shí),厭氧池中污泥釋磷能力較強(qiáng),王然登等(2011)發(fā)現(xiàn),污泥厭氧釋磷過程會(huì)有帶正電的微粒大量生成,它們可以作為顆粒污泥的晶核吸附帶負(fù)電的細(xì)胞體,進(jìn)而促進(jìn)顆粒污泥的形成,造成溫度較高時(shí)污泥絮體顆粒粒徑大于低溫下污泥絮體顆粒粒徑.研究發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)污泥絮體顆粒粒徑較大,不僅有利于提高污泥的沉淀性能,而且會(huì)形成污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境,增強(qiáng)了系統(tǒng)中活性污泥進(jìn)行缺氧反硝化和缺氧吸磷的能力,有利于系