项目组研究了在低溶解氧（DO）条件下(平均DO=0.5-1mg/L)，活性污泥工艺对污水中污染物去除特性，考察了污泥特性的变化，提出了同步硝化反硝化和短程硝化反硝化控制方法，对曝气能耗进行了估算。 项目组采用实际生活污水，在低DO条件下，对活性污泥工艺对污水中污染物的去除特性和污泥特性进行了分析。与正常DO去除效果相比，COD去除效果提高；出水水质非常清澈；氨氮去除效果略有降低，但仍可满足出水水质要求；正磷酸盐的去除效果几乎不变。污泥氧消耗速率测定曲线表明，非硝化菌的活性升高较多，而硝化菌的活性却下降较多。污泥微膨胀时污泥变得比较细小破碎，污泥的粒径分布集中在2μm-6.83μm的区间。扫描电镜（SEM）分析发现污泥中丝状菌数量较多，同时在空间弯曲缠绕，形成了活性污泥的骨架，少量的球菌包埋在丝状菌中。 氮平衡计算证实， 低DO条件下发生了明显的同步硝化反硝化（SND）现象。总氮中大约23.11%的氮是通过SND现象去除的。当DO浓度为0.5mg/L时，硝态氮生成量与氨氮的减少量之比为0.454，硝化速率与反硝化速率基本相当。此时污泥菌胶团颗粒的平均颗粒粒径为5.02μm ~6.83μm，说明SND不是单纯的"微环境作用"的结果。 通过低DO和pH实时控制，可以实现短程硝化反硝化快速启动。初步实现短程硝化的污泥，过度曝气对亚硝酸氮积累具有很大的负作用。合理分配曝气时间，应用实时控制策略，在氨氮刚刚氧化完成时或之前停止曝气，亚硝酸盐累积率非常高，这样既保证了氨氮被完全氧化，又防止了亚硝酸盐进一步氧化。实时控制不但能够实现短程硝化，而且可以维持短程硝化稳定运行。 采用PCR-DGGE发现活性污泥中菌群与丝状嗜热菌属(Caldilinea aerophila)、假单胞菌属(Acidovorax temperans)、丛毛单胞菌属(Curvibacter delicates)、叶杆菌属(Pleomorphomonas oryzae)、微杆菌属(Microbacterium ginsengisoli)、好氧反硝化细菌属(Pseudomonas psychrophila)、陶厄氏菌属(Thauera aminoaromatica)的同源性都大于95%，对有机物去除、脱氮和除磷均发挥着重要作用。 通过模拟计算，对比污水厂采用2 mg/L 的DO值控制参数，当采用低浓度溶解氧1 mg/L的DO值参数，曝气量节约15%左右，可降低污水厂运行费用。

哈尔滨商业大学

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