活性污泥法处理氨氮废水

1、)找污水处理技术，上中国污水处理工程网活性污泥法处理氨氮废水传统的硝化反硝化脱氮工艺是通过硝化过程使氨氮转化为N03-N,然后通过反硝化过程使N03-N还原为N2来降低处理水中 TN浓度？国内外的很多研究表明，可以通过控制硝化过程，使微 生物氧化氨氮生成中间体N02-N,然后利用N02-N进行还原反应生成 N2,即短程硝化反硝化1-2？与传统的硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有以下优点3：可节省供氧量约 25%,能 耗低；可节省反硝化碳源约40%,在C/N值一定的情况下能提高对TN的去除率；可减少污泥生成量约50%;可减少硝化过程碱的需求量；反应时间短，可减少反应器容积？实验利用低DO和高pH

2、作为选择条件实现短程硝化反硝化，并通过改变条件以求寻找短程硝化发生转变的条件，该实验研究具有理论探讨和实践应用的双重意义？1材料与方法1.1实验装置及流程实验采用一小型 SBR（Sequencing Batch Reactor,序批式间歇反应器）,见图1?Fk缩吃气订一取样口5子 Aft)找污水处理技术，上中国污水处理工程网)找污水处理技术，上中国污水处理工程网实验装置的材质为有机玻璃 容积为12 L?采用鼓风微孔曝气 ?闲置5个阶段？图1实验装置,反应器尺寸为:30 cm X 20 cmx 30 m,有效水深为20 cm,总有效,通过转子流量计控制曝气量 ？每个周期包括进水？曝气?沉淀?排水

3、1.2实验进水及接种污泥,实验采用人工配制模拟氨氮废水，其组成见表1?其中微量元素溶为稳定和方便控制实验条件液的组成(g/L) 为:MnCI2 4H2O 0.20,NaMoO4 2H2O0.11,CoCI2 6H2O 0.20,ZnSO4- 7H2O 0.10,NiCI2 6H2O0.04,FeCI3 6H2O 0.24?唄曰数悄(1-1,ru L1111X)-600kHf川 mgLL-)别炉rwMHCOJ仙时 L i500-9( tfl如IJ敢融元畫尬液八ml ）1人工模拟谡水g目成表11.3分析项目与检测方法 C0D重铬酸钾法；NH3-N:纳氏试剂光度法；N03-N:紫外分光光度 法;N0

4、2-N:N-（1-萘基）-乙二胺光度法；MLSS:重量法;pH:pH计;DO:DO测定仪？实验用药品均为分 析纯？2结果与讨论2.1短程硝化反应器的启动短程硝化反硝化污泥是在先期培养成熟的硝化反硝化污泥基础上 通过改变反应条件，引起亚硝化菌同硝化菌之间的竞争，导致他们增殖的不平衡，从而发生硝化过程的动力学选择？一般认为4,亚硝化菌的适宜 pH为7.08.5,这时硝化速率会达到最大值 当pH超过这一范围时，硝化速率会降低,而硝酸菌最适宜的pH在6.07.5 之间？因此可以利用2类细菌的适宜的pH范围的不同，来淘汰硝酸菌？实验通过向进水中投加碳酸氢钠来调节进水pH在8.5左右，使得硝化过程中 pH

5、能维持在 7.78.6 左右？另外参考亚硝酸细菌的饱和常数K0为0.20.4mg/L,硝酸细菌的K0为1.21.5 mg/L,以及文献5的研究结果，确定好氧反应的溶解氧在0.350.8mg/L ?驯化过程历经24 d,驯化期间进水（进水结束后反应器中混合液）氨氮质量浓度由开始的50.2mg/L逐渐升高到120.7 mg/L ?驯化期间进水氨氮增加过程中出水氨氮的变化及氨氮去除率的变化如图2所示，亚硝酸盐的积累情况如图3所示？! 3 5 7 9 H 13 15 17 19 21 23图2 驯化朗间进出水氨氮的变化o o2319dH_IJ-IfB气结束时亚硝越盐的积JU80604020u由图2可以

6、看出，驯化初期，由于采用较低的曝气量，氨氮的去除率略有下降，但仍然在80%乂 上，并且很快得到恢复,至第5天,NH4+-N去除率已达到 91.3%,出水NH4+-N在10 mg/L以下？ 表明前期全程硝化污泥的培养比较成熟？随后每提高进水 NH4+-N，NH4+-N去除率均会在略有下降后迅速恢复？至第24天，进水NH4+-N为120.7 mg/L 时，出水NH4+-N为5.6 mg/L，NH4+-N 去除 率为94.9%?结合图2?图3可知，随着进水NH4+-N的升高，曝气结束时亚硝化率不断升高，至第18无亚硝化率达到52.9%,初步实现短程硝化，至第24天，亚硝化率达到90.7%,表明短程硝

7、化已经达到 了较高的水平？2.2短程硝化反硝化的稳定性2.2.1提高曝气量对短程硝化的影响短程硝化实现后，为了提高硝化速率，缩短反应时间，逐渐提高曝气量至 30?45 L/h,并实时控 制曝气时间，考察高曝气量对短程硝化的影响 ，结果如图4和图5所示？其中实验进水 NH4+-N为 85 mg/L 左右,pH 为8.3 左右？)找污水处理技术，上中国污水处理工程网)找污水处理技术，上中国污水处理工程网70Sb11tflc X rx90R06515 Lh NOJOLliK)60180)420fsO120时创mioTT71LA,30 L bJL1802403001201周期内pH的变化由图4可知，随

8、着曝气量的提高，硝化反应结束的时间逐渐提前，曝气量为30 L/h时，硝化反应时间约为330 min左右，曝气量为45 L/h时，硝化反应时间缩短至270 min左右，大大提高了硝化速率？不过亚硝化率却有所下降，亚硝化率从曝气量为30L/h时的82.4%降至45 L/h 时的74.3%,说明还没有把硝酸菌完全淘汰出去，所以对菌种的选择是实现稳定的短程硝化的关键？结合图4?图5可知，实时控制过程中，不同曝气量下的pH具有相似的变化规律,并且pH的 变化曲线与氮元素的转化有很好的相关性，可以根据pH的变化特征点控制短程硝化反硝化反应过程？2.2.2 降低进水pH对短程硝化的影响将进水pH从8.57逐

9、渐降低至 7.21,进水NH4+-N维持在80 mg/L左右，曝气量为40 L/h, 运行15 d,亚硝酸盐积累情况如图6所示？图6不同进水卩h对亚硝化率的影响由图6可知，随着进水pH的不断降低,亚硝化率并没有下降，一直维持在85鳩上,说明前期 的高pH运行成功抑制了硝酸菌的生长，系统中亚硝酸菌占据着绝对优势 ，一旦实现了短程硝化便会使系统稳定下来，即使在较低的pH条件下，也不会破坏短程硝化的稳定性？2.2.3定时控制对短程硝化的影响为考察定时曝气对短程硝化的影响，将实时控制改为定时控制？结合前期实验数据，固定硝化反应时间为420 min,进水NH4+-N为80 mg/L左右，进水pH为8.0

10、 左右？运行6 d,定时控制对 短程硝化的影响如图 7?图8所示？定时按制第5天的硝化过程WJZUJW JOU 砒 U时间/mm图X 定时控制第6天的硝化过程结合图7?图8可知，系统第5天还处于短程硝化状态,第6天就已经向全程硝化转化,亚硝 化率只有40.7%?之所以过度曝气会造成亚硝化率的下降，原因可能是由于：(1)反应器开始时即存在少量硝酸菌，一旦外界环境有利于其生长便会迅速繁殖;(2)短程硝化的产物为亚硝态氮，而硝酸菌生长所利用的底物正好是亚硝态氮;(3)硝酸菌和亚硝酸菌均是好氧菌，当短程硝化结束时继续曝气将为硝酸菌氧化亚硝酸盐氮提供充足的溶解氧？实验表明，实时控制对于维持短程硝化是十分重要的？具体参见更多相关技术文档。3结论(1) 在全程硝化反硝化的基础上，通过降低溶解氧和提高进水pH,经过24 d的驯化，成功实现了短程硝化反硝化，NH4+-N去除率达到94.9%,亚硝化率达到90.7%?(2) 曝气量由30 L/h 提高到45 L/h,硝化反应时间则从约为330 min缩短至270 min,大大提高了硝化速率，而亚硝化率由82.