污水脱氮工艺研究

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1、污水脱氮工艺研究短程硝化由于节省硝化过程25%氧气和减少反硝化过程40%碳源消耗的优点被广泛应用,在污水处理过程屮，维持稳定的短程硝化成为短程脱氮工艺的关键.以往的研究主要集屮在连续曝气的前提下，通过单一因素（温度、低DO、污泥龄、水力停留时间）来实现亚硝的稳定积累，而I'可歇曝气可以实现好/厌氧条件的快速交替，更有利于氨氧化菌（AOB）的富集和活性表达，而抑制了亚硝酸盐氧化菌（NOB）的生长，通过间歇曝气模式对以使AOB成为优势菌种，对于稳定短程硝化具有重要作用.短程硝化能够实现及长期稳定运行的实质在于AOB和NOB生理特性的差异，有学者研究发现在高温、低溶解氧、pH值等实时控制策

2、略下可以实现短程硝化，张功良等采用SBR反应器在连续曝气的条件下，控制温度为2广23°C时无法实现短程硝化的稳定运行，在31、33°C时可以实现短程硝化的恢复并维持其稳定•而控制温度在I'可歇曝气条件下实现短程硝化的研究较鲜见，本研究采用SBR反应器在不同温度时，通过交替好氧/缺氧模式处理实际生活污水实现短程硝化，并探究AOB和NOB活性的变化规律，以期为短程硝化在实际工程中的应用提供理论参考.1材料与方法1.1试验装置SBR反应器采用有机玻璃柱制成（图1）,直径15cm,高40cm,有效容积5L.其侧壁设有取样口，采用搅拌器搅拌，利用时间控制器实现I'可歇曝气，采用温度控制器调节温

3、度.图11.曝气泵；2.气体流塑计；3.搅拌器；4.曝气头；5.排泥口；6.取样口图1SBR试验装置示意1.2接种污泥接种污泥取自兰州市七里河安宁区污水处理厂，浓度为3000mg・1厂1左右，污泥MLVSS/MLSS（f值）为0.37,SV30为18,污泥具有良好的沉降性能.1.3试验用水水质及检测方法试验用水取自兰州交通大学家属区实际生活污水，其水质指标见表1.表1项目CODNH/-NNOJNno2*-n范13996-2982451.84-7106006-275002-141••值219.1061441.410.77表1试验用水水质取100汕混合污泥置于量筒中，静置30min,测定

4、SV30.从反应器中取100mb水样，用定量滤纸过滤，滤纸残余物在105°C的烘箱内烘至恒重，冷却后测量MLSS.然后在600°C的马弗炉内烘至恒重，冷却后测MLVSS.水样经滤纸过滤后根据国家标准方法［12］测定C0D、NH4+-N、N02—N、N03—N.1.4运行模式温度分别为30°C和18°C,以下分别用T30°C和T18°C表示.采用单周期4次(T30°C)和7次(T18°C)交替好氧:缺氧二30min:30min模式，最后一次交替好氧后不再进行缺氧反应，之后沉淀30min后排水；每周期分别运行时间为240min和420min,每天运行2个周期,瞬时进出水；曝气量为80L・

5、h-l,排水比为75%.1.5计算方法氨氮去除率、亚硝酸盐氮积累率、硝酸盐氮积累率、比氨氮氧化速率(SAOR)、比亚硝酸盐氮产生速率(SNiPR)和比硝酸盐氮产生速率(SNaPR)的计算参考孙洪伟等［13］的公式进行，氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率参考卞伟等［14］的公式.1.5.1AOB和NOB的活性计算AOB活性的计算［15］：皿的=SAO1J/SA叽x100%(1)式中，nAOB活性为AOB活性，%;SAORn为第n周期曝气结束时SAOR(以N/VSS计),g・(g・d)-1;SAORm为整个试验阶段SAOR的平均值(以N/VSS计),g・(g•d)-l.NOB活性的计算［15］

6、：耳、州活件=SNaPR./SNaPR.x1(X)%(2)式屮，nNOB活性为NOB活性，％;SNaPRn为第n周期曝气结束时SNaPR(以N/VSS计),g・(g・d)-l;SNaPRm为整个试验阶段SNaPR的平均值(以M/VSS计)，g・(g・d)-l.1.5.2同步硝化反硝化计算根据张建华等［16］提出的同步硝化反硝化(SND)率计算方法，在此公式中忽略了反应过程微生物的同化作用和细胞死亡的影响，计算公式如下：3=(I-NO：・N*/NH；・N*)X100%(3)式中，CSND率为同步硝化反硝化率，%;N0X-N进-出表示系统曝气前后NOx—N(N02—N+N03—N)的增加

7、量，mg•L-l;NH4+-N进-出为系统曝气前后NH4+-N的减少量，mg・L-1.2结果与讨论2.1不同温度间歇曝气模式下氨氮变化特征对于好氧/缺氧脱氮工艺，从好氧池出來的混合液所携带的溶解氧必然会进入到缺氧池,导致缺氧池不能形成真正的缺氧状态，使反硝化不彻底，从而使得交替好氧/缺氧脱氮工艺在实际工程运用受到限制.因此，对于SBR工艺，运用间歇曝气交替好氧/缺氧脱氮模式，可以较好实现好氧/缺氧的条件，使硝化和反硝化均能够彻底进行，达到脱氮的目的.图2为