廢水同步生物脫氮除硫特性與效能研究.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量高濃度氨氮和硫酸鹽有機(jī)污染廢水排入自然水體導(dǎo)致全球水污染日益嚴(yán)重，廢水除氮和脫硫問題逐漸成為污水處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。研究出一套高效的生物脫氮除硫技術(shù)，改善現(xiàn)有的水環(huán)境，具有較高的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文將好氧硝化/厭氧硫酸鹽還原-厭氧脫硫反硝化聯(lián)合工藝應(yīng)用于同步生物脫氮除硫：分別啟動(dòng)三種不同形式的反應(yīng)器并對(duì)三個(gè)單元的運(yùn)行影響因素、處理效能及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討；采用適合的操作參數(shù)優(yōu)化運(yùn)行各反應(yīng)器；將獨(dú)立穩(wěn)

2、定運(yùn)行的三種反應(yīng)器聯(lián)合起來協(xié)調(diào)處理硫酸鹽有機(jī)廢水和氨氮廢水，實(shí)現(xiàn)了氮、硫和碳的高效去除。
　　以高負(fù)荷富集方式成功啟動(dòng)容積為2.26L的好氧硝化反應(yīng)器，溶解氧為0.7mg/L、pH值為8～9、溫度為35oC、進(jìn)水氨氮不大于600mg/L利于反應(yīng)器內(nèi)亞硝化效果的穩(wěn)定，為了保證整體處理工藝的協(xié)調(diào)運(yùn)行，調(diào)整并優(yōu)化好氧硝化反應(yīng)器，氨氮去除率和亞硝酸鹽生成率分別達(dá)98.8％和64.2%。
　　用低負(fù)荷富集培養(yǎng)的方法成功啟動(dòng)容積為5.0

3、1L的厭氧硫酸鹽還原生物膜反應(yīng)器，進(jìn)水 pH值不小于7.5、水力停留時(shí)間為6.2～10.2h、進(jìn)水硫酸鹽為1500～1800mg/L、進(jìn)水有機(jī)碳與硫酸鹽之比大于0.45利于硫酸鹽和有機(jī)碳的高效去除及出水高濃度硫化物的保持。優(yōu)化運(yùn)行厭氧硫酸鹽還原反應(yīng)器，硫酸鹽和有機(jī)碳去除率分別達(dá)90.6%和87%，硫化物生成率可達(dá)91.5%。硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌爭奪共同的底物有機(jī)碳時(shí)，由于硫酸鹽還原菌對(duì)有機(jī)碳有較高親和力而在競爭中取勝。硫酸鹽還原菌降解

4、硫酸鹽速率不符合Monod雙曲飽和型曲線，而符合Hill變構(gòu)模型的S型曲線。
　　以低負(fù)荷富集培養(yǎng)方式成功啟動(dòng)容積為3.52L的厭氧脫硫反硝化生物膜反應(yīng)器，進(jìn)水亞硝酸鹽為20～80mgN/L、有機(jī)碳小于100mg/L、葡萄糖為碳源、硫化物為200～300mg/L、無機(jī)碳為100～150mg/L、水力停留時(shí)間為9.5～2.67h利于硫化物向單質(zhì)硫的轉(zhuǎn)化以及各種污染物質(zhì)的高效去除。進(jìn)水中有硫酸鹽和氨氮會(huì)降低硫化物和硝酸鹽的去除率。亞硝

5、酸鹽對(duì)電子供體的競爭力大于硝酸鹽。根據(jù)調(diào)整后預(yù)處理反應(yīng)器出水中各物質(zhì)的比例，調(diào)整脫硫反硝化反應(yīng)器的運(yùn)行，硫化物、有機(jī)碳、亞硝酸鹽及硝酸鹽的去除率分別達(dá)到95.9%、81.9%、99.9%和99.9%。
　　在兼養(yǎng)脫硫反硝化反應(yīng)器中，硫化物和有機(jī)碳均以硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子供體，最終轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫、二氧化碳和氮?dú)?。單質(zhì)硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽的速率低于硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的速率，因此單質(zhì)硫在反應(yīng)器內(nèi)累積。有機(jī)碳和硫化物共同將高濃度的亞硝酸鹽還原

6、為氮?dú)?，降低了硫化物和亞硝酸鹽對(duì)微生物的抑制，使反應(yīng)容易進(jìn)行。反應(yīng)器底部填料附著微生物量和種類多于頂部，填料外層微生物量和種類多于內(nèi)層，底部外層絲狀菌、球菌和短桿菌為優(yōu)勢(shì)菌種，底部內(nèi)層桿菌為優(yōu)勢(shì)菌種，頂部外層以球菌為優(yōu)勢(shì)菌種，頂部內(nèi)層以長桿菌為優(yōu)勢(shì)菌種。反應(yīng)器內(nèi)不同部位填料上附著大量不同種類的微生物是脫硫反硝化反應(yīng)器能夠處理成分復(fù)雜的廢水并取得較高污染物去除率的主要原因。
　　將好氧硝化反應(yīng)器、厭氧硫酸鹽還原反應(yīng)器和厭氧脫硫反硝化