自養(yǎng)脫氮一體化反應器的啟動及特性研究.pdf

1、我國水體中氮污染的日益嚴重，對脫氮技術提出來越來越高的要求。脫氮技術經(jīng)歷了物理化學脫氮方法、傳統(tǒng)生物脫氮方法和新型生物脫氮方法等一系列的發(fā)展，隨后自養(yǎng)脫氮一體化技術應運而生。這種工藝與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比能夠節(jié)省耗氧量和能耗，減少占地空間及運行費用，減少污泥產(chǎn)量，具有多方面的優(yōu)越性。自養(yǎng)脫氮一體化主要利用的是亞硝化和厭氧氨氧化兩個過程。控制硝化停止在NO2-階段是關鍵步驟，而厭氧氨氧化過程是自養(yǎng)脫氮一體化的核心。
　　本實驗采用自

2、行設計的自養(yǎng)脫氮一體化反應器進行脫氮運行的啟動與恢復，并對其穩(wěn)定運行后的影響因素進行了研究。反應器主體結構由玻璃制成，有效容積430mL，其內(nèi)部以附著有厭氧氨氧化菌的火山巖作為填料，其外側是用來控制反應器溫度的恒溫水浴鍋。合成廢水在保證反應器內(nèi)部的微氧條件下，采用周期內(nèi)循環(huán)進水的方式，并最大限度的對氨氮進行去除。
　　主要結論有如下幾點:
　　(1)在進水溫度（33±1）℃，pH7.6-8.0，溶解氧(DO)0.51mg/L

3、-2.1mg/L，水力停留時間(HRT)保持在7h的條件下，反應器中接種厭氧氨氧化菌種，經(jīng)過143d共三個階段的馴化培養(yǎng)，控制反應器運行條件并進行適當調(diào)試，最終啟動成功。
　　反應器穩(wěn)定運行后，氨氮去除效率可達80％以上，總氮去除率66％以上，脫氮效果明顯，反應器除氮負荷到0.28kg/m3·d。
　　(2)自養(yǎng)脫氮一體化反應器在停止運行兩個月后，經(jīng)過兩個階段18d低濃度恢復培養(yǎng)反應器恢復活性。啟動成功的一體化反應器在停止運

4、行后采用低濃度策略恢復，將反應器溫度控制在（33±1℃），進水pH調(diào)節(jié)到7.8-8.0，水力停留時間保持在5h的條件下，恢復穩(wěn)定運行時間短且氨氮、總氮的去除效率高，氨氮去除率可達到97％，總氮去除率穩(wěn)定在70％，反應器除氮負荷達到0.22kg/m3·d。
　　(3)本實驗通過對自養(yǎng)脫氮一體化反應器運行特性的研究，確定了反應器運行的最適溶解氧范圍為2-3mg/L，最佳水力停留時間為5h，并且明確了有機物對反應器運行的影響過程和恢復速

5、率。
　　進水的溶解氧濃度過高或過低都會影響一體化反應器的脫氮效果。溶解氧在1mg/L時，亞硝化程度不夠，脫氮效果不佳，氨氮去除率下降至80％左右，出水氨氮穩(wěn)定在12mg/L左右，總氮去除率僅為60％。溶解氧濃度為2-3mg/L時，氨氮去除效率穩(wěn)定在90％以上，最高可達98％，而總氮去除率也穩(wěn)定在70％左右。當溶解氧濃度高于3mg/L時，硝化菌較亞硝化菌優(yōu)勢生長，致使厭氧氨氧化反應受到抑制，并且出水硝氮含量過高，故氨氮和總氮的去除

6、效果均大幅下降。此時氨氮去除率下降至70％以下，總氮去除率也下降至50％。自養(yǎng)脫氮一體化反應器的最適溶解氧濃度為2-3mg/L。
　　有機質(zhì)對反應器的影響表明進水中少量有機質(zhì)(50mg/L)對菌群活性影響不大。在COD達到150mg/L時，反應器失去脫氮活性。在無COD的條件下，反應器的氨氮去除率以每天5％的幅度恢復。
　　自養(yǎng)脫氮一體化反應器的脫氮效果會隨著水力停留時間（HRT）的變化而有所波動，HRT太長促進硝化菌的生長