含氮廢水同時硝化反硝化工藝特性基礎(chǔ)研究.pdf

1、傳統(tǒng)脫氮工藝普遍存在工藝流程較長、占地面積大、基建投資高等缺點?？茖W(xué)工作者正在積極開展新型生物脫氮理論及工藝的研究，其中短程硝化一反硝化、同時硝化反硝化工藝具有節(jié)約能源、減少污泥量、減少占地面積等優(yōu)點，倍受廣泛地關(guān)注。本文對膜生物反應(yīng)器(MBR)系統(tǒng)內(nèi)同時硝化反硝化、復(fù)合膜生物反應(yīng)器(HSMBR)系統(tǒng)內(nèi)亞硝酸型同時硝化反硝化進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。主要研究成果如下： (1)在活性污泥系統(tǒng)和MBR系統(tǒng)中都證明了同時硝化反硝化的存在。同時發(fā)

2、現(xiàn)：在相同工作條件下，MBR系統(tǒng)對COD、氨氮和TN的去除效率比活性污泥系統(tǒng)中去除效率高?？傮w來說，MBR系統(tǒng)中更容易實現(xiàn)同時硝化反硝化，并且同時硝化反硝化效果更好。 (2)通過對活性污泥系統(tǒng)和MBR系統(tǒng)的同時硝化反硝化影響因素研究表明： DO是同時硝化反硝化的一個限制條件，MBR中DO控制在0.8mg/L～1.0mg/L 時，能較好的實現(xiàn)同時硝化反硝化；進(jìn)水COD/TN比值越低，總氮的去除率相應(yīng)的也越低；發(fā)生同時硝化反硝化的最

3、佳pH值在7.1左右；在不影響硝化過程的前提下，F(xiàn)/M 的提高是有利于同時硝化反硝化的進(jìn)行。另外，污泥有機負(fù)荷是影響同時硝化反硝化效果的另一關(guān)鍵因素，MBR系統(tǒng)中，當(dāng)DO為0.8mg/L時，污泥有機負(fù)荷在0.15～0.36kgCOD/kgMLSS.d之間時能發(fā)生較好的同時硝化反硝化。根據(jù)試驗研究，MBR系統(tǒng)中同時硝化反硝化效果最佳的工作條件為：DO 控制在 0.8mg/L左右，進(jìn)水C/N比在10左右，F(xiàn)/M為0.34kgCOD/kgML

4、SS·d，pH值在7.1左右。 (3)通過試驗表明：DO、C/N比對同時硝化反硝化的影響機制在兩種系統(tǒng)(活性污泥系統(tǒng)和MBR系統(tǒng))中是一致的。 (4)采用HSMBR反應(yīng)器處理氨氮廢水可實現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸型同時硝化反硝化，其亞硝化率50.9％～80.3％，TN損失率在37％～74.5％，亞硝酸型同時硝化反硝化系統(tǒng)可穩(wěn)定運行近一個月，但系統(tǒng)亞硝化不能長期穩(wěn)定。 (5)HSMBR 反應(yīng)器中亞硝酸型同時硝化反硝化現(xiàn)象出現(xiàn)的

5、根本原因是：在對DO、游離氨、pH、溫度等環(huán)境因素的適應(yīng)過程中亞硝化菌逐漸贏得了生長和活性上的競爭優(yōu)勢，而硝化菌處于相對劣勢，導(dǎo)致NO<,2><'->-N累積現(xiàn)象出現(xiàn)。 (6)采用單級A/O程序復(fù)合膜生物反應(yīng)器(HSMBR)處理氨氮廢水，研究了在低DO濃度下系統(tǒng)對有機物、氨氮和總氮的去除效率。研究結(jié)果表明：DO在0.5～1.0mg/L時，COD，氨氮的平均去除率分別為94.4％和92.8％。由于進(jìn)水COD/TN比僅為2.01，則

6、使得總氮平均去除率僅為69.4％，但是當(dāng)系統(tǒng)NO<,2><'->-N累積率從60.5％～67.1％提高到83.5％～86.4％時，系統(tǒng)總氮去除率提高了17.7％。另外，維持低DO濃度可以實現(xiàn)亞硝酸型同時硝化反硝化反應(yīng)。 (7)通過同時硝化反硝化反應(yīng)機理的分析，建立了膜生物反應(yīng)器中的同時硝化反硝化反應(yīng)動力學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果而求得的硝酸鹽飽和常數(shù)K<,NO3>要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)單級反硝化過程模型中的硝酸鹽飽和常數(shù)，從量化的角度了解了同