不同運(yùn)行方式BAF脫氮效能的研究.pdf

1、本研究以兩個(gè)不同運(yùn)行方式的曝氣生物濾池作為研究對象，一種為傳統(tǒng)曝氣生物濾池運(yùn)行方式，另一種為前置反硝化曝氣生物濾池運(yùn)行方式，分別稱之為1#反應(yīng)柱2#反應(yīng)柱。兩反應(yīng)柱進(jìn)水均采用向上流，填料均為陶粒，均以生活污水為處理對象，試驗(yàn)對比研究了兩反應(yīng)柱的掛膜與啟動，以及影響兩反應(yīng)柱脫氮處理效能的主要因素，包括填料層高度、氣水比、水力停留時(shí)間、回流比等幾個(gè)方面。研究表明： ⑴兩個(gè)運(yùn)行方式的BAF所需的啟動掛膜時(shí)間相差無幾，啟動時(shí)間均為20

2、d左右。 ⑵掛膜過程中，兩反應(yīng)柱的CODcr和NH4+-N去除率不是同步提高的。在試驗(yàn)進(jìn)水條件下，兩種運(yùn)行方式BAF有幾乎相同CODcr去除規(guī)律，掛膜初期前置反硝化BAF的NH4+-N除率小于BAF。掛膜啟動成功后，兩種運(yùn)行方式的CODcr，NH4+-N平均去除率分別能穩(wěn)定在70％和90％以上。 ⑶對兩反應(yīng)柱中的生物膜剝離進(jìn)行鏡檢，發(fā)現(xiàn)兩BAF中好氧段存在著相同的生物相，前置反硝化BAF的缺氧段內(nèi)存在反硝化作用的生物

3、絮體。 ⑷當(dāng)水溫為28．0～30．24℃，本試驗(yàn)比較了在進(jìn)水CODcr濃度為290．63～305．47mg/L，NH4+-N濃度為37．21～40．24 mg/L，氣水比為3：1，2#反應(yīng)柱回流比為1：1條件下不同水力停留時(shí)間（HRT=12h、10h、8h）對兩反應(yīng)柱在填料沿程高度上處理效能的影響。試驗(yàn)表明，1#反應(yīng)柱CODcr處理效果的最佳填料層高度為75cm～100cm，2#反應(yīng)柱CODcr處理效果的最佳填料層高度為25c

4、m～100cm，它們的CODcr去除率均在70％左右；兩反應(yīng)柱氨氮去除率在填料層高度50cm后是相似的，硝化氨氮的最佳填料層高度均為75～125cm，它們的氨氮去除率均在90％以上；1#反應(yīng)柱的TN去除發(fā)生在整個(gè)反應(yīng)柱上，但去除效果不佳，其去除率僅為23％左右，2#反應(yīng)柱的TN去除主要發(fā)生前25cm厚的缺氧區(qū)，25cm后的好氧區(qū)有一定TN去除，最終TN的去除率達(dá)60％左右。 ⑸當(dāng)水溫為20．0～30．5℃，本試驗(yàn)比較了進(jìn)水CO

5、Dcr濃度為274．50～329．25mg/L，NH4+-N濃度為34．83～41．86 mg/L，2#反應(yīng)柱的回流比為1：1的條件下不同水力停留時(shí)間（HRT=12h、10h、8h）對兩反應(yīng)柱處理效能的影響。反應(yīng)柱在各HRT條件下運(yùn)行5d。試驗(yàn)表明，兩反應(yīng)柱在水力停留時(shí)間為10h達(dá)到最佳。1#反應(yīng)柱的CODcr、NH4+-N、TN的去除率分別為72．63％、97．83％、21．36％；2#反應(yīng)柱的CODcr、NH4+-N、TN的去除率分

6、別為71．67％、99．45％、61．39％。 ⑹當(dāng)水溫為26．5～30．5℃，本試驗(yàn)比較了在相同的水力停留時(shí)間（HRT=10h），進(jìn)水CODcr濃度為274．50～327．23mg/L，NH4+-N濃度為32．61～41．86mg/L，2#反應(yīng)柱的回流比為1：1的條件下不同氣水比（3：1、4：1、5：1）對兩反應(yīng)柱處理效能的影響。反應(yīng)柱在各氣水比條件下運(yùn)行5d。試驗(yàn)表明，兩反應(yīng)柱在氣水比為3：1下達(dá)到最佳。1#反應(yīng)柱的COD

7、cr、NH4+-N、TN的去除率分別為69．30％、88．31％、25．76％；2#反應(yīng)柱的CODcr、NH4+-N、TN的去除率分別為69．11％、98．28％、64．04％。 ⑺在水溫為25．2～29．8℃，本試驗(yàn)比較了2#反應(yīng)柱在CODcr進(jìn)水濃度為295．45～349．54mg/L，NH4+-N平均進(jìn)水濃度為32．61～44．18mg/L，HRT為10h，氣水比為3：1條件下不同回流比（100％、200％、300％、4

8、00％）對反應(yīng)柱處理效能的影響。反應(yīng)柱在各回流比工況下運(yùn)行5d。試驗(yàn)表明，2#反應(yīng)柱在回流比為3：1下達(dá)到最佳。其的CODcr、NH4+-N、TN的去除率分別為72．66％、98．10％、80．29％。 ⑻在本試驗(yàn)中，傳統(tǒng)BAF工藝對TN去除效果不理想，最高脫氮率僅為25％左右。前置反硝化BAF工藝具有較好的脫氮效果，最高脫氮率可達(dá)80％左右。兩工藝對CODcr，NH4+-N都具有理想的去除效果，但去除機(jī)理及規(guī)律有不同之處。由

9、于回流作用，使得前置反硝化工藝抗沖擊的能力較強(qiáng)，出水水質(zhì)相對較好，但是這勢必增加動力消耗，導(dǎo)致運(yùn)行成本的上升。因此，如果沒有脫氮要求，尤其是當(dāng)原水中CODcr濃度較低時(shí)，建議采用同步硝化反硝化工藝。如果有脫氮要求，應(yīng)采用前置反硝化工藝。另外，如果原水CODcr濃度較高，盡管沒有脫氮要求，仍可選擇前置脫氮工藝，因?yàn)槿毖鯀^(qū)快速CODcr的降解降低了后續(xù)好氧段的負(fù)荷，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)脫氮功能，一舉兩得?；亓魉南♂屪饔?，使得前置反硝化工藝去除CO