有機碳源條件下SBBR單級脫氮工藝試驗研究.pdf

1、單級自養(yǎng)脫氮工藝是一種新型生物脫氮工藝，在同一個反應(yīng)器內(nèi)完成NH4+到N2的轉(zhuǎn)化，以實現(xiàn)對NH4+-N的去除，在處理低C/N高氨氮廢水方面具有簡易、高效、能耗低等優(yōu)點。本論文通過逐步提高進水NH4+-N濃度方式運行SBBR單級脫氮系統(tǒng)，探討了DO和進水C/N對單級脫氮系統(tǒng)運行性能的影響，并通過對比系統(tǒng)內(nèi)生物膜和活性污泥的脫氮活性，分析了系統(tǒng)內(nèi)起主導(dǎo)脫氮作用的污泥形式及C/N對污泥活性的影響，同時利用氮素守恒和計量學(xué)原理對系統(tǒng)內(nèi)NH4+的

2、去除途徑進行了分析。
　　采用SBBR反應(yīng)器運行單級脫氮系統(tǒng)，運行過程中反應(yīng)器進水COD濃度穩(wěn)定在250mg/L，NH4+-N濃度從250mg/L逐步提升至750mg/L。在進水NH4+-N為750mg/L，溫度（30±2）℃，pH值7.8~8.2，HRT為48h，DO為3.0~3.5/0.2~0.4mg/L，曝/停比為2h:2h時，系統(tǒng)內(nèi)TN和NH4+-N去除率可分別達到97％和99%。DO是影響SBBR單級脫氮系統(tǒng)脫氮性能的關(guān)

3、鍵因素之一，應(yīng)隨進水NH4+-N濃度的改變而進行調(diào)整，當進水NH4+-N濃度從250mg/L提升到750mg/L時，DO相應(yīng)從1.5mg/L提升至3.5mg/L。當進水C/N為0.33~1.0時，系統(tǒng)具有較高的脫氮性能，C/N不是影響系統(tǒng)脫氮性能的關(guān)鍵因素。采用PCR-DGGE技術(shù)對系統(tǒng)內(nèi)微生物群落進行研究，結(jié)果表明系統(tǒng)內(nèi)同時存在氨氧化菌、厭氧氨氧化菌和反硝化菌。
　　以SBBR單級脫氮系統(tǒng)內(nèi)的生物膜和活性污泥為研究對象，研究了生

4、物膜和活性污泥的氨氧化活性、亞硝酸鹽氧化活性、短程反硝化活性、全程反硝化活性、厭氧氨氧化活性及厭氧氨氧化和反硝化協(xié)同脫氮活性。結(jié)果表明，生物膜的脫氮活性均高于活性污泥，是系統(tǒng)內(nèi)起主要脫氮作用的污泥形式。與前期研究結(jié)果對比分析表明，C/N會對污泥脫氮活性產(chǎn)生影響。在進水COD濃度為250~300mg/L條件下，當進水C/N為1.20時，COD是影響氨氧化和厭氧氨氧化活性的限制因素。當進水C/N為0.33時，NH4+-N是影響氨氧化和厭氧氨

5、氧化活性的限制因素。
　　以SBBR單級脫氮系統(tǒng)內(nèi)的污泥為研究對象，結(jié)合氮素守恒和計量學(xué)原理對系統(tǒng)內(nèi)NH4+的去除途徑進行了分析。結(jié)果表明，有機碳源條件下，SBBR單級脫氮系統(tǒng)內(nèi)NH4+-N的轉(zhuǎn)化率為98.8%。其中有65.8%NH4+經(jīng)短程硝化-厭氧氨氧化脫氮途徑轉(zhuǎn)化成N2去除，19.7%通過短程硝化反硝化轉(zhuǎn)化成N2去除，6.2%通過全程反硝化轉(zhuǎn)化成N2去除，4.0%通過厭氧氨氧化和全程硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成NO3-，0.1%被轉(zhuǎn)化成N

6、O2-，4.2%通過氨吹脫去除，系統(tǒng)內(nèi)的主導(dǎo)脫氮途徑為短程硝化-厭氧氨氧化途徑。系統(tǒng)內(nèi)COD的去除率為86.7%，其中33.8%通過反硝化菌去除，52.9%通過其它異養(yǎng)菌去除。
　　有機碳源的加入，促進了SBBR單級脫氮系統(tǒng)內(nèi)反硝化菌的繁殖，反硝化菌與氨氧化菌和厭氧氨氧菌共同形成了多種脫氮功能菌種共存的脫氮系統(tǒng)，使系統(tǒng)內(nèi)的脫氮途徑變得多樣性。厭氧氨氧化菌和反硝化菌形成協(xié)同脫氮作用，提高系統(tǒng)TN去除率。
　　論文研究結(jié)果為SB