高负荷厌氧氨氧化的稳定性试验研究.pdf

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1、第40卷第29期山西建筑Vo1．40No．29·158·2014年10月SHANXIARCHITECTURE0ct．2014文章编号：1009—6825(2014)29—0158-03高负荷厌氧氨氧化的稳定性试验研究雷秉亚(山西省城乡规划设计研究院，山西太原030001)摘要：为探讨高负荷条件下复合式UASB反应器中厌氧氨氧化反应的脱氮性能和稳定性，在已经成功启动并稳定运行的厌氧氨氧化反应器中，通过提高进水总氮浓度和缩短水力停留时间两种方式提高总氮负荷，考察脱氮效果。结果表明，通过逐步提高进水总氮浓度和缩短HRT可以提高厌氧氨氧化反应的

2、总氮负荷，并获得理想的脱氮效果和运行稳定性，但过高的亚硝态氮浓度会对反应产生一定的抑制作用。关键词：复合式UASB反应器，厌氧氨氧化，浓度，HRT，总氮负荷中图分类号：TQ031．7文献标识码：A0引言厌氧氨氧化技术是近年来污水处理领域的研究热点，它突破注：l一反应区．2一沉淀区，3一水箱．4一热水箱了传统硝化一反硝化生物脱氮的基本理论，为废水生物脱氮提供5一进水泵6一循环泵了一条新的途径，尤其在低碳氮比废水脱氮上表现出更加经济的7一氩气罐：8一填料；取样口；lo__水浴套管；实际效益J。与基于硝化一反硝化理论的各种生物脱氮工艺相11～

3、三相分离器l2一洗气瓶比，在低碳氮比废水的处理上厌氧氨氧化技术具有无需外加碳13一加热及温控系统源、无有机物二次污染问题、耗氧量低、运行能耗小、无需外加碱图1复合式UASB装置示意图度、污泥产量少等诸多优势．9J。但是，厌氧氨氧化技术在我国的研究尚不成熟，特别是在反应器的快速启动和提高反应的适应性2试验结果与分析方面仍有大量的研究工作要做，这直接制约了该技术在实际工程2．1提高进水总氮浓度试验中的应用。本文采用具有较强生物富集功能的复合式UASB试验先采用提高进水氨氮、亚硝态氮浓度的方式提高总氮负反应器进行厌氧氨氧化反应试验，研究成功启

4、动并稳定运行后提荷。从反应器启动的第138天开始，在HRT=48h，进水氨氮／亚高总氮负荷时反应的脱氮性能及反应器运行的稳定性。硝态氮浓度比1：1．32的条件下，分别控制进水氨氮浓度为1试验材料与方法60mg／L，80mg／L，100mg／L，此后以50mg／L的浓度梯度逐级提高，每天检测反应器出水硝态氮及进、出水氨氮、亚硝态氮的浓1．1试验用水度，待出水水质稳定3d后进行下一浓度值的试验，直到出水状况试验采用以NaCO，为碳源，以NHC1和NaNO：为氮源的人恶化无法恢复时停止试验。试验共进行了2个月左右的时间，结工配水，且每升配水加

5、微量元素营养液2mL，营养液配方如表1果如图2，图3所示。所示。试验控制温度在30℃左右，取HRT=48h，进水pH=8．0，每次配水后以氩气除氧30rain左右。—一◆一进水氨氨表1微量元素配方+进水亚硝态氨箍—*_氧氨去除率营养液类别物质浓度／g·L一物质浓度／g·L一嚣—◆一出水氨氨A液ED．rA5．oo0FeSO45．O0o士出水亚硝态氮B液EDTA15．OooMnCII2·4H200．990戚—亚硝态氨去除率B液ZnSO4·7H200．430CuSO4·5H200．250B液CoD2·6H200．240NaMo04·2H200

6、．22O时间，dB液NiC12·6H200．190H3BO40．014图2提高总氮浓度过程中氨氮、亚硝态氮的去除效果1．2试验装置与方法从图2可以看出，在逐步提高进水氨氮浓度的过程中(从本试验在有机玻璃制成的复合式UASB反应器中进行，试验60mg／L开始)，出水氨氮、亚硝态氮浓度也随之增高，但在氨氮浓装置如图1所示。该反应器已成功启动并稳定运行一个月左右，度小于200mg／L的前提下，经过一个波动期后氨氮、亚硝态氮去稳定运行期间进水氨氮浓度60mg／L左右，氨氮／亚硝态氮浓度除率几乎可以恢复到上一水平。而将氨氮的进水浓度从200mg／

7、L比1：1．32，亚硝态氮去除量／氨氮去除量平均比值为1．250，硝态提高到250mg／L时，氨氮、亚硝态氮去除效果显著恶化。氮生成量／氨氮去除量平均比值为0．219，氨氮平均去除率试验从第138天进行到第189天，反应器氨氮、亚硝态氮平均52．00％。进水浓度分别提高到250．705mg／L和328．986mg／L之后出水氨1．3分析方法氮、亚硝态氮去除率降低后未见明显恢复，整个试验的调试过程分析方法按《水和废水监测分析方法》(第4版)(国家环保中，氨氮、亚硝态氮平均去除率分别为33．44％和39．47％。局编写)的规定执行。其中硝态

8、氮采用紫外分光光度法，亚硝态从图3可以看出，在逐步提高进水氨氮、亚硝态氮浓度的过氮采用N～(1一萘基)一乙二胺光度法，氨氮采用纳氏试剂分光程中，反应器的总氮容积负荷也会相应提高，六个试验阶段总氮光度法。的平