好氧-缺氧兩段式一體化污水氨氮深度脫除技術(shù)的研究.pdf

1、在中國這樣的發(fā)展中國家，農(nóng)村地區(qū)人口聚居分散，且經(jīng)濟(jì)水平較低，不適合建立大規(guī)模的集中式污水收集系統(tǒng)，具有占地小、投資省、噪音低、管理方便等多方面優(yōu)勢的分散式污水處理工藝在農(nóng)村地區(qū)擁有廣闊的發(fā)展前景和推廣空間。針對中國農(nóng)村地區(qū)的生活污水，主要表現(xiàn)為排放點(diǎn)源分布隨機(jī)、位置偏遠(yuǎn)、動力介入不方便、水質(zhì)水量波動大、污水中氨氮含量日益升高等特點(diǎn)和難題，本課題提出一種可靠、簡單、運(yùn)行成本較低的好氧/缺氧兩段式一體化污水氨氮深度脫除技術(shù)。
　　在

2、本次試驗(yàn)研究中，設(shè)計(jì)并開發(fā)一種填充載體的兩段式、一體化處理裝置，其設(shè)計(jì)思路是:采用兩段式處理，在內(nèi)層發(fā)生硝化作用，在外層發(fā)生聯(lián)合反硝化作用。以模擬低C/N氨氮污水為研究對象，研究了反應(yīng)器好氧區(qū)和缺氧區(qū)三氮（氨氮、硝態(tài)氮和亞硝氮）的變化情況以及溫度、COD和pH對脫氮效果的影響，最終建立了屬于本試驗(yàn)過程中的聯(lián)合脫氮體系;對反應(yīng)器不同分區(qū)的生物膜樣品進(jìn)行高通量測序分析，從微生物的角度進(jìn)一步驗(yàn)證了聯(lián)合脫氮體系，建立了自養(yǎng)/異養(yǎng)細(xì)菌耦合脫氮機(jī)制

3、。其結(jié)論如下:
　　(1)填充載體的兩段式新型脫氮一體化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，設(shè)置為“O/A”方式:在好氧區(qū)填充碳纖維復(fù)合聚氨酯生物活性載體，在缺氧區(qū)填充鐵碳載體和鐵碳-生物質(zhì)耦合載體。相比較傳統(tǒng)的A/O工藝，該反應(yīng)器不需要回流和攪拌，極大的減小了動力消耗，有效的節(jié)省了能源。
　　(2)當(dāng)運(yùn)行條件為進(jìn)水氨氮為40.0mg/L，pH=8.0-8.5，好氧區(qū)DO=3.5±0.3mg/L，HRT好氧=12.0h，HRT缺氧=20.7

4、h，缺氧區(qū)T=30±1℃時(shí)，TN去除率最高可以達(dá)到98％以上，出水中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮接近于0.0mg/L，氨氮低于0.50mg/L，COD接近于20.0mg/L，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)水氨氮的深度去除，完全達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
　　(3)建立本系統(tǒng)中的聯(lián)合脫氮工藝體系，分析證明該系統(tǒng)內(nèi)存在自養(yǎng)反硝化、異養(yǎng)反硝化、化學(xué)還原3種脫氮途徑，三者存在共生，協(xié)同和促進(jìn)作用，為反應(yīng)器的脫氮效果提

5、供了良好的保證。
　　(4)對該反應(yīng)器中各個(gè)沿程生物膜樣品中微生物種群的分析表明，系統(tǒng)內(nèi)存在豐富的硝化細(xì)菌（好氧區(qū)）和反硝化細(xì)菌（缺氧區(qū)），微生物在生物載體上能夠較好的繁殖并維持穩(wěn)定，從而保證較好的污水脫氮效果。對缺氧區(qū)的微生物種群分析證明反應(yīng)器確實(shí)是異養(yǎng)和自養(yǎng)結(jié)合的，脫氮過程多種微生物共同作用，支撐了工藝高效運(yùn)行，最終建立了自養(yǎng)/異養(yǎng)反硝化細(xì)菌耦合脫氮機(jī)制。
　　好氧/缺氧兩段式一體化污水氨氮深度脫除技術(shù)可實(shí)現(xiàn)氨氮的高效、