乌鲁木齐污水处理厂家浅析污水除磷工艺研究
目前,城市河道的富营养化问题依然严重,其原因为:所接纳的城市污水处理厂尾水中含氮磷等营养物质的数量仍然较高、种类依然较多;水体底泥中赋存着大量的不同形态磷,且随着水环境理化特性条件的改变,底泥中的磷会释放于上覆水体中,从而成为水华爆发的重要诱因。 鉴于城市河道水体体量大、形状不规则、采用投药物化法除磷的可操作性差,成本高,探索利用人工可收割或可控制的水生植物或藻类与蓝藻等水华藻进行有效竞争,形成“以藻控藻”的生物调控技术方法,旨在寻求一种更加彻底有效、经济环保的控制水体富营养化的方法。
磷是淡水藻类生长主要限制因子,但不同藻类对不同形态磷利用能力存在很大区别。 研究表明,微囊藻能够有效地利用水中的有机和无机磷源,而包括刚毛藻在内的着生藻( attached algae)对不同形态磷的去除研究不多。 着生藻是一种附着在浸没于水体基质表面生长的大型丝状藻类,具有较好的人工可控性,可循环吸收营养盐。 一些大型着生藻对磷等营养盐具有较强竞争能力,能有效抑制微囊藻爆发。 在城市河道水质保持过程中,着生藻技术作为生物法的一种,具有经济环保、藻体易于回收和可控性强等优点。
藻种 2014 年 9 月 10 日采自以大沽河为水源的天津市西青郊野公园景观湖。 镜检表明,寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclona Kütz)为优势藻。 将寡枝刚毛藻分离后反复清洗,置于恒温光照培养箱以 BG11 培养基进行驯化培养,待繁殖出足够数量藻体后取出用去离子水冲洗,并用无磷培养基饥饿培养 48 h 作为实验材料。
磷源选择研究中常用的代表性磷源:无机磷选用磷酸氢二钾(K2HPO4 ) ,颗粒磷选用聚合磷酸盐焦磷酸钠(Na4 P2O7 ) ,小分子有机磷选用甘油磷酸钠(NaGly) ,大分子有机磷选用卵磷脂( LEC)。
增加空白组值后,4 种形态磷的去除率有 14. 8% ~ 36. 29% 的增幅。 其中大分子有机磷去除率增幅最大。 这表明实验用水中存在微生物,其对磷具有分解作用;因此实验结果说明微生物与藻的协同作用,能够增强藻对营养盐的吸收利用。 这与孟艳艳等对微囊藻水华附生菌的代谢特征及对微囊藻生长的影响研究结论一致。 因此,刚毛藻体系中附生微生物的协同作用不可忽视,其有利于增强刚毛藻对磷尤其是对大分子有机磷的去除。 相关研究表明,水体中缺乏无机磷时,藻类和细菌体内会诱导产生大量磷酸酶,在这种条件下,促进藻类对可酶解磷( PHP)的吸收和利用。 并且碱性磷酸酶活性能够影响微生物的分解作用,同时活性有机磷与碱性磷酸酶活性具有极大相关性,相关系数达到 0. 7。 因此,磷的去除尤其是有机磷的去除也与微生物作用以及碱性磷酸酶活性等相关。
进一步分析刚毛藻对不同形态磷去除速率发现,去除速率各不相同且随时间不断变化。 分析原因,这主要与刚毛藻对不同形态磷去除的途径和方式以及微生物协同作用有关。 刚毛藻能够有效地直接利用无机磷,并且能够通过藻体表面吸附由无机磷形成的大量聚合态络合物去除聚合磷酸盐。 与此同时微生物分解作用也能够去除聚合磷酸盐。 因此,前1 ~ 3 d 无机磷和聚合磷酸盐去除速率始终大于有机磷,并且聚合磷酸盐去除率不断增加。 而有机磷为磷源时,刚毛藻也能够间接地利用有机磷,其利用的途径有 2 方面:一是刚毛藻通过利用由附生微生物作用将有机磷分解为无机磷作为磷源;二是藻体通过分泌胞外磷酸酶,将部分有机磷有效地转化为无机磷再进行利用。 并且小分子有机磷较大分子有机磷更易转化分解。 由于有机磷是先降解再去除,因此无机磷和聚合磷酸盐去除速率始终大于有机磷去除速率,并且小分子有机磷的去除速率大于大分子有机磷(图2) 。 对比图1 和图2 可知,前1 ~ 3 d 时附生微生物存在的情况下,有机磷去除速率要明显大于单独藻对有机磷的去除速率,因此可以推断,在前 1 ~ 3 d 时微生物对有机磷的分解作用较大,此时刚毛藻优先利用微生物分解出的无机磷,其次利用自身胞外磷酸酶转化的无机磷。 并且在整个过程中,刚毛藻与好养微生物互相提供各自需要的溶解氧、无机磷。 两者形成一种互利共生的关系。
1)不同磷源纯培养条件下,刚毛藻对 4 种形态磷源能有效去除,刚毛藻能直接利用无机磷;聚合磷酸盐被吸附于藻体表面;有机磷的转化吸收需要胞外磷酸酶和附生微生物协同作用。 刚毛藻在微生物协同作用下除磷效果更佳显著,尤其是对有机磷的去除率增加到近 70% ,此结果较单纯微生物或者刚毛藻体系都高得多。 微生物与藻的协同作用机制值得进一步深入研究。
2)刚毛藻对实际水样和不同处理工艺出水中包括有机磷在内的多种形态磷处理效果均较好。 微生物与刚毛藻协同作用效果下,3 d 时总磷基本去除完全,此时大沽河水、砂过滤出水和二级出水中总磷去除率均达到 90%以上。
3)藻类与附生微生物存在协同作用关系,以此为基础的藻类整治技术可以弥补现有水处理工艺除磷的不彻底性,并且可以利用其对天然水体进行修复。以上就是对于新疆污水处理工程与新疆水处理设备公司介绍，希望大家可以对这些知识有所了解，如有疑问，欢迎前来我公司咨询，我们将竭诚为您服务。