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污泥龄(SRT)又称生物固体平均停留时间,是生化处理系统设计、运行的重要参数。它对生化处理系统的影响涉及到运行、管理、成本、出水能否达标等方方面面,是目前污水处理系统优化运行调控、提标改造必须关注的重要参数。在查阅资料范围内发现,大多数与污泥龄有关的研究报道都和除磷脱氮有关,尚缺乏全面、系统性关于SRT对生化处理系统运行特性影响的研究,尤其缺乏SRT对除磷脱氮生化处理系统的污泥负荷、污泥产率以及活性污泥的MLVSS/MLSS比值、出水溶解性有机物DOM的影响研究。论文在综述污泥龄对生化处理系统潜在影响的基础上,以具有除磷脱氮功能的SBR为对象,系统研究污泥龄(6d~100d)对生化处理系统运行特性的影响,主要研究内容包括污泥龄对生化处理系统运行特性、污泥特征、出水质及出水溶解性有机物DOM的影响。研究结果表明:①在容积负荷相同的情况下,生化系统控制的SRT越长,MLSS就越高,污泥负荷越低,表观产率越低,抗冲击负荷能力越强;污泥龄相同时,生化系统的容积负荷越高,相应地MLSS就越高,但此时的污泥负荷、表观产率相对稳定,基本上不受容积负荷的影响。②污泥絮体的中位径范围在84.34um~119.36um之间,体积平均径在102.51um~147.50um之间,平均粒径随着泥龄的延长呈现逐渐减小的趋势,污泥龄较短时,污泥絮体的粒度分布较为分散,随泥龄延长,粒度分布趋向均匀。③试验范围内SBR系统的污泥SVI均小于100,污泥沉降性能良好,随着污泥龄的增加,污泥容积指数SVI降低;系统MLVSS/MLSS比值均较高,并且随着污泥龄的增加,该值降低。研究发现,生物除磷脱氮系统好氧末端污泥的MLVSS/MLSS比值比厌氧末端污泥MLVSS/MLSS比值低,沉降性能更好。这是因为在生物除磷脱氮系统中,好氧吸磷使得污泥中聚磷酸盐增加的缘故。④当SRT为20d时污泥脱水性能最好,长污泥龄系统其次,短污泥龄系统最差,污泥龄对污泥脱水性能影响的作用机制还有待进一步研究。⑤应用DGGE技术分离PCR扩增产物,发现每个泳道上均分离出多个条带,每个条带代表一个菌属,充分显示了SBR反应器中微生物的多样性。研究发现,SRT、进水负荷等对生化系统微生物的种群数量多样性的影响并不大,但是种群的数目、优势菌群均存在一定程度的差异。当污泥龄在20~30d系统内微生物种类最多,从微生物协同原理角度来讲,微生物种类越多,污染物降解效果越好。⑥试验条件下SRT对COD去除和脱氮均有较大影响,随着SRT的增加,COD去除效果变好,出水能够稳定达到一级A标,但是由于内源呼吸作用,长污泥龄系统出水COD较SRT20d系统略有提高;NH3-N去除效果变好,当STR>10d时,出水NH3-N能够较为稳定达到一级A标;TP去除效果变差,当STR>20d时,出水基本不能达标,但是引入侧流除磷后TP都能达到一级A标;当SRT=10d,时,TN去除效果最好,但是TN稳定达到一级A标,需要在反硝化段投加碳源,投加量为20~30gCOD/L。⑦试验条件下生活污水具有2个明显类蛋白荧光峰、类腐殖酸荧光峰和类富里酸荧光峰。研究结果表明微生物对类蛋白的降解作用明显,随着SRT的延长降解程度加深;当SRT大于10d时,SRT越长,出水腐殖酸荧光峰值越高,说明污泥龄延长,微生物内源代谢加剧,会导致惰性物质累积,导致生化系统SRT增加出水COD增加;富里酸荧光峰的强度变化不大。将荧光峰的强度与COD、TN进行拟合发现,类蛋白荧光峰A的强度与COD含量相关性最高,高达0.975。研究成果表明,采用污泥龄来调控生化系统的运行更加有效,有利于提高系统的抗冲击负荷能力,利于出水水质稳定。课题研究得到国家水体污染控制与治理重大科技专项(2013ZX07314001)的资助。