生物接触氧化法的硝化性能

第31卷第1期 1998年2月 哈 尔 滨 建 筑 大 学 学 报 Journal of Harbin U niversity of C E 硝化性能 生活污水 接触时间 分类号 TU 991 2 污水中的氮是造成水域污染和富营养化的物质之一 通常需经过生物脱氮工艺去 除 生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段 硝化阶段保证高的硝化率 对反硝化阶段 硝酸盐的转化 1 是重要的 本研究利用生物接触氧化法固定床 进行了城市生活污水硝 化性能的处理研究 并观测了接触时间对硝化性能的影响 1 实验装置与条件 111 实验装置 图1 实验装置图 实验装置见图1 该装置由污水槽 提 升泵 生物接触氧化槽 沉淀槽 曝气系统 组成 实验装置尺寸及运行参数见表1 生物接触氧化槽分为8格 每格容积 均相等 曝气量相同 槽内装固定接触塑 料板 第1格装4块 2 8格各分别装6 块 接触板尺寸为1115cm 115cm 槽内 设穿孔曝气管 表1 实验装置尺寸及运行参数 生物接触氧化槽沉淀槽 有效接触日平均有效空气有效停留 容积时间流 量面积量容积时间 L h L d m2 CC S L h 4830103814116439110810510 112 实验条件 收稿日期 1997 05 16 杜茂安 男 副教授 哈尔滨建筑大学市政环境工程学院 150008 原污水取自城市生活污水处理厂沉砂池 主要为粪尿污水 原污水平均水质分别 为 碱 度10095mg L pH值8 35 Cl 2896mg L BOD1511mg L COD1899mg L NH 4 N 2154mg L SS277mg L 原污水用自来水稀释14倍放入污水槽 由泵抽 升送入生物接触氧化槽 试验共连续运行74d 平均水温为19 5 水质分析项目分 别从进水 生物接触氧化槽第1 3 5 7格 沉淀槽出水取样 2 实验结果和分析 211 硝化反应 氨的生物氧化反应分两步完成 首先是通过亚硝化菌的作用 其生物氧化反应 式为 HN 4 3 2O 2 亚硝化菌 NO 2 H2O 2H 1 继之在硝化菌的作用下 进一步进行生物氧化反应 NO 2 1 2O 2 硝化菌 NO 3 2 2 为保证氨的生物氧化反应进行 需向生物接触氧化槽内曝气 提供生物氧化 所需的氧 生物接触氧化槽内曝气后溶解氧浓度变化见图2 由图可知 由于原污水有 机物浓度高 污水中溶解氧浓度极低 在生物接触氧化槽中由于向污水中曝气 槽内 各格内都有较高的溶解氧 这为氨的生物氧化提供了保证 图3为NH 4浓度变化曲线 由图中进 出水NH 4浓度变化曲线可知 NH 4具 有较高的硝化率 图2 溶解氧浓度变化曲线 图3 NH 4浓度变化曲线 由图4可以看出NO 2浓度的变化情况 随着NH 4在亚硝化菌作用下的生物氧 化 NH 4浓度的降低 NO 2在试验的第18d开始增加 第48d起又开起下降 第54d 起下降趋于平稳 由图5可以看到NO 3浓度在第18d随NO 2逐渐增加而变化 并 96第1期杜茂安等 生物接触氧化法的硝化性能 且在第54d起随NO 2浓度下降而明显增加 在第18d以前 NO 2和NO 3存在量极少 这段时间主要是NH 4存在 表明NH 4尚未生物氧化 从第18d至第54d这段期间 NH 4有明显降低 此期间NO 2则有明显增加 而NO 3增加则不明显 从第54d起 NO 3则有明显增加 NH 4与NO 2却有降低 由此可知 由NH 4 NO 2 NO 3的硝 化过程中 NH 4浓度降低 NO 3浓度增加 图4 NO 2浓度变化曲线 图5 NO 3浓度变化曲线 212 Ph值与碱度变化 由 1 式知 NH 4通过亚硝酸化菌的生物氧化反应 生成NO 2 H2O和两个H 这必将引起pH变化 见图 6 由资料知 1 亚硝化菌的生物氧化反应的最适pH值范围 为715 815 硝化菌的生物氧化反应的最 适pH值范围为615 815 在硝化反应过 程中 当pH值下降较大 超出最适pH值 时 将影响NH 4的硝化反应 这时需向槽 内投加碱剂 由图7可以看到碱浓度从第18d起有 明显下降 这是由于从这天起NH 4通过亚 硝酸菌的生物氧化反应生成NO 2 H2O并 放出两个H 引起pH值下降所至的结果 图6 pH值变化曲线 图7 碱度变化曲线 07哈 尔 滨 建 筑 大 学 学 报第31卷 3 结语 采用生物接触氧化法固定床处理城市生活污水 由试验结果可得出以下结论 11 生物接触氧化法具有较高的硝化性能 生物接触氧化槽内第1格的硝化性能尤 为明显 生物接触氧化槽总硝化率约为74 第1格约占总硝化率的50 21 污水在生物接触氧化槽内的接触时间长 相应可提高NH 4的硝化率 但随着接 触时间的加长 硝化率提高并不显著 本试验第3格后即不明显 31 硝化反应过程 会引起pH值降低 加保证硝化反应进行 需使硝化反应在最 适pH值范围内 当pH值超出最适范围时 应向槽内投加碱剂 41 硝化反应是在亚硝化菌和硝化菌作用下的生物氧化反应 在生物氧化反应中 应向水中曝气 以保证生物氧化反应所必需的氧量 参 考 文 献 1合田健 1 水质工学 1 日本 丸善出版社 11976 The Research of N itrifying Characteristics by Biological Contact Oxidation M ethod DuMao an Han Hongjun Abstract In this paper the stable bedw ith BiologicalContactOxidation method is used to test the N itrifying Characteristics of city domestic w astew ater The effect caused by contact ti me is also tested It show s that this method has high nitrifying characteristics and the contact ti me has a certain effect on nitr