預(yù)培養(yǎng)硝化細(xì)菌強(qiáng)化超濾工藝處理季節(jié)性突發(fā)氨氮污染研究.pdf

1、近些年來，水源水受到突發(fā)性氨氮污染的頻率越來越高，許多突發(fā)性氨氮污染爆發(fā)的時(shí)間具有季節(jié)性，而傳統(tǒng)的氯化法和生物法都不能有效應(yīng)對(duì)。膜技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的水處理技術(shù)，已經(jīng)被越來越多的給水處理廠所采用。因此本論文主要針對(duì)超濾工藝應(yīng)對(duì)突發(fā)性氨氮污染水源水的應(yīng)急工藝展開研究，提出了在超濾膜池中預(yù)投培養(yǎng)好的高活性硝化菌液處理突發(fā)氨氮污染的思路，探索了如何快速富集硝化細(xì)菌，對(duì)比了不同方法維持菌液活性的優(yōu)缺點(diǎn)，研究了不同工況對(duì)此應(yīng)急工藝處理效能的影響

2、。
　　首先，進(jìn)行了超濾工藝和MBR工藝處理突發(fā)性氨氮污染能力的對(duì)比研究。超濾工藝不能有效應(yīng)對(duì)突發(fā)性氨氮污染，即使向膜池中投加粉末活性炭后，也只能提高溶解性有機(jī)物的去除率；MBR工藝具有很好的抗氨氮沖擊負(fù)荷能力，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，進(jìn)水氨氮濃度為2mg/L，當(dāng)8.5mg/L的突發(fā)氨氮污染來臨時(shí)，出水水質(zhì)能在1h后達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　其次，研究了不同條件對(duì)MBR快速富集硝化細(xì)菌的影響。對(duì)于膜池中粉末活性炭濃度這一因素，考察了20

3、g/L和60g/L這兩個(gè)水平，水溫為24±1℃時(shí)，兩個(gè)水平對(duì)硝化細(xì)菌的成熟周期沒有影響，亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的成熟周期分別為17d和25d；水溫下降到16±1℃時(shí)，粉末活性炭濃度為60g/L的MBR出水氨氮濃度和亞硝酸鹽氮濃度變化幅度較小，膜池內(nèi)單位體積混合液異養(yǎng)菌活性以及亞硝酸細(xì)菌活性都較高，因此，在溫度較低時(shí)富集硝化細(xì)菌，認(rèn)為膜池中粉末活性炭濃度較高時(shí)更有利。對(duì)于進(jìn)水水質(zhì)這一因素，對(duì)比了松花江水源水和實(shí)驗(yàn)室配水，試驗(yàn)結(jié)果表明，進(jìn)水為

4、松花江水源水時(shí)，亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的成熟周期分別為24d和34d，比進(jìn)水為實(shí)驗(yàn)室配水時(shí)分別延長(zhǎng)了7d和9d。從經(jīng)濟(jì)因素出發(fā)，考察了間歇培養(yǎng)時(shí)富集硝化細(xì)菌的效果，試驗(yàn)結(jié)果表明，亞硝酸細(xì)菌成熟周期為18d，比連續(xù)培養(yǎng)時(shí)延長(zhǎng)了1d，硝酸細(xì)菌的成熟周期為22d，比連續(xù)培養(yǎng)時(shí)縮短了3d。
　　然后，對(duì)如何以經(jīng)濟(jì)的方式維持硝化細(xì)菌的活性進(jìn)行了研究。MBR連續(xù)運(yùn)行周期性投加氯化銨維持硝化菌液活性時(shí)，間歇曝氣的效果要好于連續(xù)曝氣，因此又做了MB

5、R連續(xù)運(yùn)行不曝氣保存硝化菌液活性的試驗(yàn)，在第6d、12d和18d時(shí)硝化活性保留率分別為92％、69%和40%，投加氯化銨的周期不同會(huì)對(duì)硝化細(xì)菌的活性恢復(fù)產(chǎn)生影響，在12d時(shí)進(jìn)行活性恢復(fù)仍能夠在3h之內(nèi)取得很好的效果。靜態(tài)保存硝化菌液時(shí)，連續(xù)曝氣保存的硝化菌液在第20d時(shí)硝化活性保留率降低到16%，不曝氣保存的硝化菌液在第26d時(shí)硝化活性保留率降低到45%；室溫保存的硝化菌液和4℃保存的硝化菌液，在第26d時(shí)，硝化活性保留率分別為45%和

6、53%；基質(zhì)中添加氯化銨和不添加氯化銨保存硝化細(xì)菌時(shí)，在第26d時(shí)，硝化活性保留率分別為64%和45%。
　　最后，研究了向超濾膜池中投加硝化菌液處理突發(fā)性氨氮污染的能力，對(duì)比了不同工況的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，硝化菌液的投加量越多，應(yīng)急能力越強(qiáng)，根據(jù)氨氮負(fù)荷可以計(jì)算出理論的硝化菌液投加量，當(dāng)投加量為理論值的一半時(shí)，出水水質(zhì)能夠在2h左右達(dá)標(biāo)。膜池中投加粉末活性炭時(shí)并不能強(qiáng)化應(yīng)急工藝對(duì)氨氮的去除效能，但是可以提高溶解性有機(jī)物的去除率，

7、對(duì)于溶解性有機(jī)物含量較高的突發(fā)氨氮污染有較強(qiáng)的適用性。曝氣方式會(huì)影響應(yīng)急工藝的處理效能，連續(xù)曝氣時(shí)處理效果最好，曝氣間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)出水氨氮濃度不能達(dá)標(biāo)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素以及處理效果，曝氣1min/停止4min時(shí)比較適宜。另外，通過小試裝置研究了不同工況對(duì)膜污染的影響，膜池中投加粉末活性炭能夠延緩膜的不可逆污染；連續(xù)曝氣和曝氣1min/停止4min時(shí)膜污染的速率并沒有明顯差異；膜通量對(duì)膜污染速率有很大影響，10L/(m2·h)時(shí)TMP增長(zhǎng)