廢水同步生物脫氮除硫特性與效能研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量高濃度氨氮和硫酸鹽有機污染廢水排入自然水體導致全球水污染日益嚴重，廢水除氮和脫硫問題逐漸成為污水處理領(lǐng)域研究的熱點。研究出一套高效的生物脫氮除硫技術(shù)，改善現(xiàn)有的水環(huán)境，具有較高的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　本文將好氧硝化/厭氧硫酸鹽還原-厭氧脫硫反硝化聯(lián)合工藝應(yīng)用于同步生物脫氮除硫：分別啟動三種不同形式的反應(yīng)器并對三個單元的運行影響因素、處理效能及反應(yīng)機理進行了探討；采用適合的操作參數(shù)優(yōu)化運行各反應(yīng)器；將獨立穩(wěn)

2、定運行的三種反應(yīng)器聯(lián)合起來協(xié)調(diào)處理硫酸鹽有機廢水和氨氮廢水，實現(xiàn)了氮、硫和碳的高效去除。
　　以高負荷富集方式成功啟動容積為2.26L的好氧硝化反應(yīng)器，溶解氧為0.7mg/L、pH值為8～9、溫度為35oC、進水氨氮不大于600mg/L利于反應(yīng)器內(nèi)亞硝化效果的穩(wěn)定，為了保證整體處理工藝的協(xié)調(diào)運行，調(diào)整并優(yōu)化好氧硝化反應(yīng)器，氨氮去除率和亞硝酸鹽生成率分別達98.8％和64.2%。
　　用低負荷富集培養(yǎng)的方法成功啟動容積為5.0

3、1L的厭氧硫酸鹽還原生物膜反應(yīng)器，進水 pH值不小于7.5、水力停留時間為6.2～10.2h、進水硫酸鹽為1500～1800mg/L、進水有機碳與硫酸鹽之比大于0.45利于硫酸鹽和有機碳的高效去除及出水高濃度硫化物的保持。優(yōu)化運行厭氧硫酸鹽還原反應(yīng)器，硫酸鹽和有機碳去除率分別達90.6%和87%，硫化物生成率可達91.5%。硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌爭奪共同的底物有機碳時，由于硫酸鹽還原菌對有機碳有較高親和力而在競爭中取勝。硫酸鹽還原菌降解

4、硫酸鹽速率不符合Monod雙曲飽和型曲線，而符合Hill變構(gòu)模型的S型曲線。
　　以低負荷富集培養(yǎng)方式成功啟動容積為3.52L的厭氧脫硫反硝化生物膜反應(yīng)器，進水亞硝酸鹽為20～80mgN/L、有機碳小于100mg/L、葡萄糖為碳源、硫化物為200～300mg/L、無機碳為100～150mg/L、水力停留時間為9.5～2.67h利于硫化物向單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化以及各種污染物質(zhì)的高效去除。進水中有硫酸鹽和氨氮會降低硫化物和硝酸鹽的去除率。亞硝

5、酸鹽對電子供體的競爭力大于硝酸鹽。根據(jù)調(diào)整后預處理反應(yīng)器出水中各物質(zhì)的比例，調(diào)整脫硫反硝化反應(yīng)器的運行，硫化物、有機碳、亞硝酸鹽及硝酸鹽的去除率分別達到95.9%、81.9%、99.9%和99.9%。
　　在兼養(yǎng)脫硫反硝化反應(yīng)器中，硫化物和有機碳均以硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子供體，最終轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫、二氧化碳和氮氣。單質(zhì)硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的速率低于硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的速率，因此單質(zhì)硫在反應(yīng)器內(nèi)累積。有機碳和硫化物共同將高濃度的亞硝酸鹽還原

6、為氮氣，降低了硫化物和亞硝酸鹽對微生物的抑制，使反應(yīng)容易進行。反應(yīng)器底部填料附著微生物量和種類多于頂部，填料外層微生物量和種類多于內(nèi)層，底部外層絲狀菌、球菌和短桿菌為優(yōu)勢菌種，底部內(nèi)層桿菌為優(yōu)勢菌種，頂部外層以球菌為優(yōu)勢菌種，頂部內(nèi)層以長桿菌為優(yōu)勢菌種。反應(yīng)器內(nèi)不同部位填料上附著大量不同種類的微生物是脫硫反硝化反應(yīng)器能夠處理成分復雜的廢水并取得較高污染物去除率的主要原因。
　　將好氧硝化反應(yīng)器、厭氧硫酸鹽還原反應(yīng)器和厭氧脫硫反硝化