間歇曝氣SBR處理養(yǎng)豬場沼液短程硝化的研究.pdf

1、基于養(yǎng)豬廢水厭氧消化液高氨氮、低碳氮比、難脫氮的特性，應(yīng)用間歇曝氣序批式反應(yīng)器(IASBR)對養(yǎng)豬廢水進(jìn)行短程硝化處理研究，為實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬廢水IASBR技術(shù)短程硝化-反硝化脫氮提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。IASBR反應(yīng)器是基于傳統(tǒng)序批式反應(yīng)器(SBR)的改良技術(shù)，創(chuàng)新性地通過自控程序?qū)崿F(xiàn)一個(gè)SBR運(yùn)行周期內(nèi)好氧環(huán)境和缺氧環(huán)境的多次交替，抑制亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的生長，可實(shí)現(xiàn)短程硝化，可以節(jié)約25％的曝氣量。本論文比較研究了IASBR反應(yīng)器在三種運(yùn)行模

2、式下的短程硝化效果，旨在優(yōu)化IASBR處理沼液的運(yùn)行條件，結(jié)果如下:
　　(1)0＃IASBR（停曝/曝氣時(shí)間比為0.4）在較低溫度17.5～22.1℃，反應(yīng)初始FA濃度0.6～2.1mg/L，曝氣充足的條件下實(shí)現(xiàn)了短程硝化的啟動。但由于未排泥，實(shí)現(xiàn)短程硝化的原因在于高FA對硝化菌的選擇性抑制。當(dāng)系統(tǒng)氨氮負(fù)荷降低或延長曝氣時(shí)間時(shí)難以保證FA維持在對亞硝酸鹽氧化菌的抑制濃度范圍內(nèi)，短程硝化受到破壞，亞硝酸鹽積累率下降。
　　(

3、2)1＃、2＃IASBR（停曝/曝氣時(shí)間比分別為0.6和1）在較高溫度20～30.7℃下平行啟動。1＃和2＃IASBR在反應(yīng)初始FA濃度高于0.6mg/L時(shí)均未立即出現(xiàn)亞硝酸鹽積累，一段時(shí)間后亞硝酸鹽才開始緩慢積累。表明較高溫度下亞硝酸鹽氧化菌活性高，對FA的耐受性可能得到增強(qiáng)。隨后受高負(fù)荷進(jìn)水沖擊，1＃、2＃發(fā)生迅速的亞硝酸鹽積累，實(shí)現(xiàn)由全程硝化向短程硝化的轉(zhuǎn)變。在隨后長達(dá)113d的運(yùn)行中氨氮負(fù)荷雖有大幅度的降低但亞硝酸鹽積累率最低約

4、70％。實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的短程硝化。但溫度變化和反應(yīng)器中高濃度的亞硝酸鹽積累對氨氮的穩(wěn)定硝化影響較大。1＃、2＃IASBR差異不顯著。
　　(3)應(yīng)用熒光定量PCR對1＃和2＃系統(tǒng)中總菌和氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)進(jìn)行計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)在污泥齡30d下運(yùn)行，系統(tǒng)中總菌濃度變化不大，但硝化菌得到富集。AOB富集程度大于NOB富集程度。運(yùn)行至第74d時(shí)，1＃、2＃IASBR中AOB數(shù)量與NOB數(shù)量比分別為2.25，3.02。表明I

5、ASBR系統(tǒng)中AOB增殖速率大于NOB。且在較高溫度下運(yùn)行、試驗(yàn)濃度FA對NOB抑制，對AOB無抑制，加速擴(kuò)大了AOB數(shù)量與NOB數(shù)量的比。停曝/曝氣時(shí)間比為1比0.6更利于富集AOB。
　　(4)同時(shí)，監(jiān)測了1＃、2＃IASBR一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)pH、DO和ORP的變化規(guī)律，研究了IASBR中反應(yīng)過程運(yùn)行特性，數(shù)據(jù)表明IASBR好氧段硝化作用良好，但缺氧段反硝化作用較弱，隨著污泥不斷馴化，到后期幾乎難以在缺氧段觀察到pH的上升現(xiàn)象。