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单质硫强化城市污水反硝化除磷效能研究

收稿日期:2024-07-08 修回日期:2024-08-19 接受日期:2024-08-22

DOI:10.20078/j.eep.20240902

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    摘要:炼油、制革等行业排放的含硫废水,经处理后可得到较多廉价单质硫(S0)。近年来,有较多研究报道使用廉价硫源增强污水的反硝化脱氮效能,但关于硫源促进生物除磷过程的研究相对较少。因此,在进水碳源浓度为200mg/L(以COD计)时,先使用厌氧/好... 展开+
    摘要:

    炼油、制革等行业排放的含硫废水,经处理后可得到较多廉价单质硫(S0)。近年来,有较多研究报道使用廉价硫源增强污水的反硝化脱氮效能,但关于硫源促进生物除磷过程的研究相对较少。因此,在进水碳源浓度为200mg/L(以COD计)时,先使用厌氧/好氧交替运行模式构建反硝化除磷系统,随后每周期向反应器中投加S067.5mg/L,探究其强化反硝化除磷效能的可行性。结果表明,在厌氧阶段强化还原环境下投加S0,有利于厌氧释磷,同时在缺氧阶段作为电子供体补充了电子。此外,投加S0可降低微生物丰富度和多样性,也可降低聚糖菌的相对活性,同时使得硫细菌Thiothrix相对丰度提升至18.5%~23.6%。由此,投加S0后除磷率由92.3%±9.7%提升至97.2%±1.9%,均值更高且波动更小,硝酸盐的去除量由50mg/L(以N计)提升到62mg/L(以N计)左右;在缺氧阶段,硫酸盐生成量由1.4mgS/L逐渐上升至13.6mgS/L,明显高于厌氧阶段。典型周期实验中,乙酸盐均在60min消耗完,表明系统除碳效果良好;硝酸盐可在30min内被快速消耗至较低浓度,表明反应器硝酸盐去除率高、脱氮效果稳定;S0投加可强化厌氧释磷,其对厌氧释磷的贡献率约为26%;1mgN/L的硝酸盐对应的吸磷量由0.895mgP/L提高至1.207mgP/L,S0对于反硝化除磷的贡献率为25.9%。

    收起-

    作者:

    • 周淼
    • 周立昌
    • 程伯夷
    • 郭刚*

    作者简介

    第一作者:周淼(2001—),男,湖北武汉人,硕士研究生,主要研究方向为污水处理及资源化。E-mail:m202374354@hust.edu.cn
    通讯作者:郭刚(1987—),男,湖北武汉人,副教授,主要研究方向为污水和有机固废处理与资源化。E-mail:ceguogang@hust.edu.cn

    单位

    • 华中科技大学 环境科学与工程学院,湖北 武汉 430074

    关键字

    • 单质硫
    • 反硝化
    • 除磷
    • Thiothrix
    • 含硫废水
    • 硫细菌

    基金项目

    湖北省重点研发计划资助项目(2022BCA065);国家重点研发计划资助项目(2023YFC3207203);国家自然科学基金资助项目(52100040)

    引用格式

    周淼, 周立昌, 程伯夷, 等. 单质硫强化城市污水反硝化除磷效能研究[J]. 能源环境保护, 2025, 39(1): 181−190.

    ZHOU Miao, ZHOU Lichang, CHENG Boyi, et al. Study on the Efficiency of Denitrification and PhosphorusRemoval in Municipal Wastewater Enhanced by Elemental Sulfur[J]. Energy Environmental Protection, 2025,39(1): 181−190.

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