SBR短程硝化反硝化處理模擬高氨氮廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、短程硝化反硝化是指NH4+氧化為NO2-后即被還原為N2，省去了NO2-→NO3-和NO3-→NO2-的反應(yīng)過程，從理論上計(jì)算此工藝與傳統(tǒng)脫氮工藝相比具有以下優(yōu)勢(shì)： (1)在硝化階段可節(jié)約25％左右的需氧量，降低了能耗；(2)在反硝化階段減少了約40％的有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；(3)NO2--N的反應(yīng)硝化速率通常比NO3--N的反硝化速率高63％左右；(4)減少了50％的污泥產(chǎn)量；(5)反應(yīng)器容積可減少30％～40％左右；(6

2、)可減少投加堿度和外碳源投量。 本文采用SBR反應(yīng)器，研究了短程硝化的影響因素及三種不同短程硝化反硝化工藝的運(yùn)行參數(shù)調(diào)控及脫氮效果；并建立了短程硝化、短程反硝化的動(dòng)力學(xué)模型。試驗(yàn)結(jié)果表明： 1)在SBR反應(yīng)器內(nèi)，控制溫度為室溫(25℃左右)、pH值為7.5～8.6、DO在2.0mg/L的條件下，逐步提高進(jìn)水氨氮濃度由50~450mg/L。經(jīng)過39d馴化后，系統(tǒng)內(nèi)形成了穩(wěn)定的全程硝化(NH4+→NO2-→NO3-)，氨氮轉(zhuǎn)

3、化率在99％以上。 2)在SBR進(jìn)入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過控制低溶解氧在SBR反應(yīng)器內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了短程硝化。研究結(jié)果表明：DO在0.3～1.0mg/L條件下，進(jìn)水氨氮濃度維持在450mg/L，很快實(shí)現(xiàn)了短程硝化。氨氮轉(zhuǎn)化率在98％左右，亞硝酸積累率穩(wěn)定在80％以上。 3)在SBR進(jìn)入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過改變投加堿量(以CaCO3計(jì))SBR反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)了短程硝化。研究結(jié)果表明：進(jìn)水氨氮濃度維持在450mg/L，投加

4、23.81g的CaCO3，很快實(shí)現(xiàn)了短程硝化。氨氮轉(zhuǎn)化率在98％以上，亞硝酸積累率穩(wěn)定在85％以上。 4)在SBR進(jìn)入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過改變DO和pH值在SBR反應(yīng)器內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了短程硝化。與荷蘭Delft大學(xué)開發(fā)的SHARON工藝相比，更適合實(shí)際工程推廣應(yīng)用。 5)在SBR反應(yīng)器內(nèi)，采用不同回流比(50％、80％)條件下，研究A/O工藝、A/O/A(內(nèi)碳源)/O工藝、A/O/A(外碳源)/O工藝的脫氮效果。試驗(yàn)結(jié)

5、果表明：A/O工藝在回流比80％情況下脫氮效果好，總氮去除率為40.3％；A/O/A(內(nèi)碳源)/O工藝在回流比50％情況下脫氮效果好，總氮去除率為45.8％；A/O/A(外碳源)/O工藝在回流比50％情況下脫氮效果好，總氮去除率為66.6％。 6)通過對(duì)短程硝化進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，推導(dǎo)出短程硝化階段的動(dòng)力學(xué)方程，并經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，求出其動(dòng)力學(xué)參數(shù)。所得動(dòng)力學(xué)方程如下：dSNH/dt=-1/0.26×0.0158×SNH/4.4

6、0+SNH.S0/0.0213076+S0.M.X7)通過對(duì)短程反硝化進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，推導(dǎo)出短程反硝化階段的動(dòng)力學(xué)方程，并經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，求出其動(dòng)力學(xué)參數(shù)。所得動(dòng)力學(xué)方程如下： dS/dt=-0.024351.SN/0.849783+SN.S/2.176891+S.X說明本實(shí)驗(yàn)中，由于反應(yīng)起始和反應(yīng)過程中COD和NO2--N濃度遠(yuǎn)大于飽和常數(shù)，所以短程反硝化反應(yīng)近似于零級(jí)反應(yīng)，亞硝酸鹽氮和有機(jī)物濃度對(duì)反硝化速率影響很小，反