SBR工艺同步硝化反硝化脱氮

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1、SBR工艺同步硝化反硝化脱氮　　简介：文中采用内径为300mm，高为650mm的圆柱形SBR反应器进行试验，探讨SBR工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果。SBR系统采用鼓风曝气，用温控仪控制水温在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，用DO仪和pH计分别在线判断SBR反应器的运行状况，进行研究SBR系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果。结果表明：溶解氧浓度控制在3－5mg／L时，其同步硝化反硝化现象明显，脱氮效果最佳，总氮去除率可达80％，CODCr的去除率达90％。采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不

2、足的现象，由于反硝化不断产生碱度，补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH值下降的过程。当温度在18～25℃的变化区间内，SBR系统氨氮的去除比较稳定，说明SBR工艺可实现常温同步硝化反硝化。关键字：SBR系统硝化反硝化脱氮在反应初期　　1.引言　　脱氮是当今水污染控制领域研究的热点和难点之一，为了高效而经济地去除氮，研究人员开发了许多工艺和方法。根据传统的脱氮理论，同一工艺中不可能同时进行硝化反硝化，然而，最近几年国外有文献报道了同步硝化反硝化现象，尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于各种不同的生物处理系统中[1]，本文针对序批式活

3、性污泥工艺中的同步硝化反硝化现象及其脱氮效果进行了研究。　　2.试验材料与方　法　　试验装置　　试验所用SBR反应器为圆柱形，内径为300mm，高为650mm，有效容积为32L。采用鼓风曝气，以转子流量计调节曝气量，用温控仪将反应器内的水温控制在所要求的范围内，由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程，并根据需要，选定各段的启动、关闭时间。用DO仪和pH计分别在线测定各反应阶段的DO和pH值，并根据反应阶段DO和pH值的变化判断SBR反应器的运行状况，及时加以调整。　　　　1.温度控制仪2.温度传感器测定仪传感器5.pH测定仪6.p

4、H传感器7.搅拌器8.取样口9.压缩空气10.转子流量计11.曝气器12.排泥管　　图1SBR反应器实验装置　　试验用水　　本试验采用模拟配水作为进水：CODCr=400－500mg／L，NH3－N=35－45mg／L，TN=50mg／L左右。模拟配水的水质稳定且易于控制，适合SBR反应器工艺运行特性和污泥形态结构及微生物学特性等的研究。在试验运行过程中，可根据不同的试验要求，适时调整配水成分，改变部分进水组分的浓度和配比，但TN和NH3－N的含量保持基本不变。　　3.试验结果与分析　　溶解氧的影响　　溶解氧浓度直接影响到SBR工艺的硝化反硝化程

5、度，首先，溶解氧浓度应满足碳有机物的氧化以及硝化反应的需要；其次，溶解氧浓度又不宜过高，以保证SBR工艺中的缺氧厌氧微环境的形成，同时使系统中碳有机物不致于降解过快而影响反硝化碳源。不同的处理工艺发生同步硝化反硝化的范围有所不同，将溶解氧控制在适当的范围内，使硝化速率和反硝化速率越接近，总氮去除效果越好。在试验中溶解氧浓度控制在3－5mg／L时，其同步硝化反硝化现象明显，脱氮效果最佳，说明在同步硝化反硝化生物脱氮过程中，曝气量不能太低，否则影响硝化速率并使硝化时间延长，如图2所示。当溶解氧浓度大于5mg／L或小于3mg／L时，脱氮效果及反硝化速率

6、明显降低，说明曝气量也不是越大越好，而应根据所要处理的水质和水量特征选择最佳曝气量。　　　　图2DO与TN去除率之间的关系曲线　　温度的影响　　水温也影响SBR工艺的硝化反硝化程度，试验中控制水温在10～40℃之间变化，当温度在18～25℃的变化区间内SBR系统的氨氮的积累比较稳定，说明SBR工艺可实现常温硝化反硝化。　　Hellinga等认为硝化菌属在10～20℃时很活跃，无论游离氨浓度多大，氨氮的积累率都很低，此条件下温度对硝化菌活性的影响比游离氨浓度对其抑制作用大。当温度为20～25℃时硝化反应速率降低而亚硝化反应速率增大。当温度＞25℃时

7、游离氨浓度对硝化菌的抑制作用大于温度的作用，可能因游离氨浓度的抑制造成氨氮的积累［2］，亚硝化菌在数量上可能形成优势的温度范围为30～34℃。而试验结果表明，SBR系统在18～25℃实现了同步硝化反硝化并不符合上述文献中的观点，即使温度在18～25℃变化时，SBR系统仍能实现同步硝化反硝化过程。　　碱度的影响　　通过理论计算硝化反应时每氧化1g氨氮要消耗碱度。而反硝化反应时每还原1g氨氮将释放出碱度。同时发生硝化反硝化时，反硝化反应产生的碱度可以随时补充一部分硝化反应消耗的碱度。对硝化反应来说，一般污水中的碱度往往是不足的，需要补充碱度，避免水中

8、的pH急剧降低，影响氨氮的硝化程度，采用同步硝化反硝化脱氮是可以克服这一不足。在反应初期，微生物对有机物和含氮化合物的降解，引起水中的p