SBR工藝生物脫氮及外加碳源效果研究.pdf

1、隨著氨氮被納入“十二五”期間總量控制指標體系，污水生物脫氮已經(jīng)成為水污染控制的一個重要研究方向。由于城市生活污水中C/N比低，反硝化碳源不足的問題已成為制約生物脫氮效率的重要因素。山西某污水處理廠采用SBR工藝，其出水TN難以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A排放標準。為了確保該廠提標改造的成功，通過現(xiàn)場小試研究了SBR工藝脫氮的影響因素及不同外加碳源對反硝化和脫氮效果的提高。
　　本試驗主要研

2、究了前后同時反硝化SBR工藝曝氣過程中有機物降解及硝化作用的相互關(guān)系、短程硝化反硝化在低溫短泥齡條件下實現(xiàn)的可能性、延長后攪拌時間利用內(nèi)源反硝化的脫氮效果以及乙酸鈉和污泥低溫碳化的裂解液作為外加碳源強化反硝化作用的脫氮效果。
　　曝氣過程中有機物降解及硝化作用的相互關(guān)系研究發(fā)現(xiàn):硝化和有機物降解可以同時發(fā)生。曝氣開始后，有機物降解和NH4+-N氧化過程同時進行，1h內(nèi)NO3-N的濃度由接近0mg/L增加到12 mg/L（3.5h后

3、18 mg/L）。在0.5 h～1 h的時間段內(nèi)，CODcr值低于40 mg/L后，硝化速度進一步加快。說明水中有機物的存在會影響硝化作用，但并不是抑制硝化作用并使其停止的主要因素。在保證供氧速度的情況下，硝化反應(yīng)可以同時進行且速率隨NH4+-N濃度的降低逐漸變緩。前期調(diào)試階段，反應(yīng)器的曝氣頭堵塞致供氧速度降低。水中DO低于1 mg/L，硝化作用立即停止而有機物降解可以進行。因而可以推測，降解有機物的異養(yǎng)菌與硝化菌爭奪氧氣而使硝化作用受

4、抑制的假設(shè)可能性較大，供氧速度對硝化作用起決定性作用。
　　在溫度為18～22℃的條件下并控制污泥齡為15d沒有淘洗出亞硝化細菌，沒有能成功實現(xiàn)短程硝化反硝化的運行。在短程硝化反硝化的試驗中，前曝氣末NO3-N為10.14mg/L，NO2-N為2.96mg/L。相對于NO3-N，NO2-N濃度較低，硝化過程中硝化菌占主導(dǎo)地位，亞硝化菌并沒有淘洗成功，同時出水TN依然在16～20mg/L。在前曝氣末CODcr為57.8mg/L，但是

5、經(jīng)過后攪拌之后CODcr反而上升為73.2mg/L。在前曝氣1h的過程中，有機物減小的部分并不是完全被氧化分解，可能存在污泥的吸附作用，在攪拌過程中有機物重新被釋放。
　　SBR反應(yīng)器未投加乙酸鈉時，TN的去除率為68.63％～72.18％，出水TN為16.02～20.02mg/L;當(dāng)乙酸鈉的投加量為100mg/L時，TN的去除率為74.13％～77.98％，出水TN為14.17～16.84mg/L;當(dāng)乙酸鈉投加量為150mg/L

6、時，TN的去除率達81.25％～84.77％，出水TN為9.18～13.47mg/L;當(dāng)乙酸鈉投加量為200mg/L時，TN的去除率為88.45％～90.45％，出水TN為5.62～8.12mg/L。當(dāng)投加乙酸鈉200mg時，碳源充足，反硝化呈零級動力學(xué)反應(yīng)，反硝化速率為5.2mgNO3-N/gMLSS·h。乙酸鈉作為外加碳源的最佳CODcr/NO3-N為2.04。
　　投加裂解液800mL和400mL后，反應(yīng)器出水均呈黃褐色同時

7、并含有刺激性氣味，投量越小影響越小。投加裂解液800mL后對反應(yīng)器的活性污泥影響較大，SV30由40％升高到70％，污泥沉降性能變差。投加裂解液800mL后，后攪拌階段反硝化作用得到了加強，反硝化作用去除的NO3-N為9.85mg/L，但是在后攪拌階段反應(yīng)器中NH3-N升高了10.40mg/L左右，反應(yīng)器出水TN變化較小，出水TN維持在17.67～20.87mg/L，不能達到一級A標準。投加裂解液400mL后，反硝化作用去除的NO3-N