控制DO和SRT條件下短程硝化反硝化及系統(tǒng)穩(wěn)定性研究.pdf

1、試驗(yàn)采用序批式SBR反應(yīng)器對(duì)短程硝化反硝化影響因素和系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究。研究了控制DO與SRT條件下溫度對(duì)短程硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)以及亞硝酸鹽積累情況的影響；以及常溫條件DO與SRT對(duì)短程硝化反硝化的影響；研究了非單一因素控制條件下短程硝化反硝化過程中有機(jī)物和氨氮去除率、亞硝酸鹽積累率，以及短程硝化反硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 在低溫條件下，控制SBR反應(yīng)器DO=0.5±0.1mg/L和pH=7.5±0.1，MLSS為380

2、0mg/L，SRT為14d。當(dāng)T=9℃時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行34d亞硝化率一直在9％左右，未能實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化。之后將系統(tǒng)內(nèi)部溫度控制在14℃，再經(jīng)過16d的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化，又經(jīng)過40d的運(yùn)行亞硝酸鹽積累率穩(wěn)定在91％以上，此時(shí)硝化速率為1.344 mg/(g·h)。在其他條件不變的情況下，將系統(tǒng)溫度升高至19℃，經(jīng)過44d的運(yùn)行亞硝酸鹽積累率依然穩(wěn)定在90％以上，但此時(shí)硝化速率上升為1.812 mg/(g·h)，相比14℃條件下提高

3、了34.82％?？梢姕囟鹊纳叽龠M(jìn)了控制低DO和SRT條件下短程硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)；在保持短程硝化反硝化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，溫度的升高能夠有效地提高硝化反應(yīng)速率。
　　 在常溫(20±1)℃條件下，控制SBR反應(yīng)器DO=0.5±0.1 mg/L，進(jìn)水pH=7.8±0.1，MLSS為4000mg/L，經(jīng)過17d的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化，又經(jīng)過20d運(yùn)行亞硝酸鹽積累率穩(wěn)定在92％以上，在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，逐步提高DO濃度至(0.8±0

4、.1)mg/L、=1.2mg/L，系統(tǒng)在每種濃度梯度上至少運(yùn)行一個(gè)月。實(shí)驗(yàn)得知：系統(tǒng)DO濃度在0.5-1.0mg/L時(shí)均能夠維持亞硝酸鹽積累率在92％以上，DO濃度高于1.2mg/L時(shí)經(jīng)過18d的運(yùn)行轉(zhuǎn)變?yōu)槿滔趸聪趸?；在兩者氨氮去除率均達(dá)到91％的前提下，與DO=0.5±0.1mg/L條件下的短程硝化反硝化相比，DO=0.8±0.1mg/L條件下的短程硝化反硝化平均氨氧化速率提高了5.64％，平均亞硝酸鹽增長速率提高了3.46％，硝

5、化階段時(shí)間縮短了40min左右。
　　 在污泥濃度、進(jìn)水條件和運(yùn)行條件均與DO=0.8mg/L條件下的短程硝化反硝化系統(tǒng)相同時(shí)，就短程硝化與全程硝化曝氣量進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究，硝化階段短程硝化和全程硝化的曝氣量分別為60L/h和76L/h。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在兩者氨氮去除率均達(dá)到90％的情況下，短程硝化可比全程硝化節(jié)約20min左右的曝氣時(shí)間和21.05％的曝氣量。
　　 將平均亞硝化率為84.5％的短程硝化污泥平均分為3份，分別投

6、入到3個(gè)相同的SBR反應(yīng)器內(nèi)，研究了污泥齡為7d、11d、15d時(shí)對(duì)短程硝化反硝化的影響。實(shí)驗(yàn)得知：經(jīng)過90d的運(yùn)行，污泥齡為7d時(shí)，氨氮去除率下降了27.7％，亞硝酸鹽積累量降低了14.2mg/L；污泥齡為11d時(shí)，亞硝化率由84.9％升至89.1％，硝態(tài)氮積累量降至3.0mg/L以下；污泥齡為15d時(shí)，亞硝化率由84.5％降至82.7％，硝化速率相比污泥齡為11d時(shí)高出2.34％。說明污泥齡偏低會(huì)影響到脫氮效果；污泥齡介于兩種硝化菌

7、最小時(shí)代周期之間時(shí)，能夠有效的提高短程硝化反硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但與污泥齡為15d條件下的短程硝化相比硝化速率明顯偏低。因此通過多因素聯(lián)合控制，尋求適宜污泥齡是實(shí)現(xiàn)短程生物脫氮穩(wěn)定高效運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　 通過對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證了非單一因素控制條件下短程硝化反硝化系統(tǒng)穩(wěn)定性，對(duì)比試驗(yàn)如下：1號(hào)反應(yīng)器進(jìn)水游離氨濃度4.61mg/L左右，只控制DO=1-2mg/L，在運(yùn)行70d以后，轉(zhuǎn)變?yōu)槿滔趸f明單一控制游離氨條件下的短程硝化反硝化并不

8、穩(wěn)定；2號(hào)反應(yīng)器進(jìn)水游離氨4.61mg/L左右，控制DO為1-2mg/L和進(jìn)水pH為8.4±0.1，SRT為15d，亞硝酸鹽積累率穩(wěn)定在92％以上，短程硝化反硝化運(yùn)行穩(wěn)定，表明通過控制較高DO濃度、進(jìn)水高pH值和適宜的污泥齡結(jié)合可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定短程硝化反硝化，SBR系統(tǒng)長期運(yùn)行130天保持了較高的亞硝酸鹽積累和穩(wěn)定的運(yùn)行效果。此研究突破了OLAND原理將DO控制在1.0mg/L(甚至0.5mg/L)以下的限制，提高了系統(tǒng)有機(jī)物去除效率，并擴(kuò)大