smsbr反应器去除焦化废水中的氨氮

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1、SMSBR反应器去除焦化废水中的氨氮摘要：采用浸没式膜生物反应器(SMSBR)处理焦化废水的试验结果表明：膜的截留作用可使硝化菌在反应器内富集而有利于提高系统的硝化能力，其去除氨氮的最高负荷为0.19kg/(m3·d)，出水氨氮＜1mg/L(去除率为99%)；泥龄长可能使微生物的代谢产物或其他大分子物质积累，从而抑制硝酸盐细菌的活性，导致NO2-积累而有利于短程脱氮的进行，但泥龄过长也会影响亚硝酸盐细菌的活性，从而影响对氨氮的处理效果。整个系统的硝化效果主要受温度、pH值、DO、冲击负荷等因素的影响。关键词：SMSBR焦化废水硝化NO2-积累短程脱氮UseofSMSB

2、RforRemovalofAmmoniaNitrogenfromCokeLSS=3338mg/L)作为接种污泥，在18L的容器中进行驯化。驯化期内按SBR工艺运行(进水为6h、曝气为16h、沉淀排水为2h、排水量为8L)。将上海焦化厂调节池出水用自来水按1∶1稀释(COD约为570mg/L)作为进水，4d后稀释比例变为3∶1(COD约为780mg/L)，再经4d后变为9∶1，到8月30日直接用原水(COD约为1150mg/L)作为进水。9月26日将污泥经沉淀浓缩后移入15L的反应器，同时开始用膜排水(排水量变为11L)。2.2系统的硝化效果　　运行初期在保证一定温度、

3、pH值、DO的条件下，进水氨氮＜240mg/L时的出水氨氮均为5mg/L以下，达到了很好的氨氮去除效果。春季硝化启动后系统进、出水氨氮的变化见图2，相应的污泥负荷与污泥浓度的变化见图3。　　由于采用了膜生物反应器，系统的硝化具有以下几方面的特点：　　①强化了对氨氮的去除　　运行初期微生物代谢产物的积累比较少，微生物的活性尚未受到影响，此时系统具有较高的处理效率，以氨氮去除计算的容积负荷最高可达0.19kg/(m3·d)，而出水氨氮＜1mg/L，对氨氮的去除率为99.9%；若采用A/A/O工艺处理水质相似的废水，当进水氨氮负荷＜0.1kg/(m3·d)时才能保证出水氨氮

4、＜10mg/L，而氨氮负荷＞0.18kg/(m3d)时，出水氨氮＞40mg/L，去除率降至50%以下。　　采用膜生物反应器可以取得很好的氨氮去除效果的原因在于：在反应器内保持了较高的污泥浓度，降低了F/M值，减弱了异养菌对DO的竞争，有利于硝化反应的进行；反应器内微生物絮体较活性污泥法的细碎，污泥呈分散生长，有利于氧的传质；膜的截留作用使微生物不会随出水流失，硝化菌得以在反应器内富集成为优势菌种，使氨氮的转化更为彻底。　　②短程脱氮　　反应器运行初期未受温度影响时，进水氨氮基本转化为NO3-N而无NO2-N的积累。经过冬季运行后硝化作用完全受到抑制，次年5月温度回升至

5、23℃后硝化作用迅速启动，出水氨氮在5d内降至1mg/L以下，其主要转化产物为NO2-N，而NO3-N的浓度一直保持在较低水平(大部分时间在10mg/L以下)。各个时期硝化效果的比较见表1。表1硝化效果的对比项目运行初期硝化恢复后2000年5月15日—2000年8月1日2000年8月2日—2000年9月23日氨氮进水247.296.2(151)68.0(100)121.8(175.0)121.4*(164.6)出水＜1＜1＜111.3＜1出水NO2-N1.9100.386.459.614.1*出水NO3-N198.68.53.66.84.6*注：①括号内为凯氏氮；②“

6、*”表示在反硝化阶段投加碳源，进水量由11L减为8L。　　氨氮→NO2-→N2的反应过程通常称为短程脱氮，它避免了硝化时NO2-被转化为NO3-，反硝化时又被还原为NO2-的无效循环，理论上可以节省40%的碳源和25%的供气量［2］，而且根据W.Bae等的研究也表明由NO2-进行的反硝化速率是由NO3-开始的反硝化的4.3倍，硝化停留在NO2-N阶段有利于反硝化的进行。　　但是，过长的泥龄也会影响亚硝酸盐细菌的活性，导致对氨氮的去除效果变差，影响系统整体的脱氮效果，这说明硝酸盐细菌的活性已经受到了影响。是否可以通过控制排泥量使代谢产物的积累浓度保持在仅影响硝酸盐细菌的

7、范围内，使反应停留在NO2-N阶段而又不影响氨氮的转化率则有待进一步研究。2.3影响硝化效果的因素　　①冲击负荷　　由图2、3可知，当进水氨氮浓度突然升高时，系统对氨氮的去除效果明显下降，污泥负荷甚至出现负值(这是因为异养菌受冲击负荷影响比硝化菌小，进水中的有机氮继续被异养菌转化为氨氮，从而使出水氨氮高于进水)，需要经过一段时间(5d以上)才能恢复。　　系统耐冲击负荷的能力较差与泥龄过长有关。膜生物反应器内微生物多数呈分散生长，比传统活性污泥法中污泥絮体内集中生长的微生物抗冲击负荷的能力要差。　　②pH值　　系统对氨氮的处理效果与出水pH值密切相关。