SBAF中自養(yǎng)生物膜亞硝化及全程自養(yǎng)脫氮的啟動研究.pdf

1、水環(huán)境中氮元素的大量積累導(dǎo)致了水環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重惡化，垃圾滲濾液、消化污泥脫水液等低(超低)C/N高氨廢水占氨氮排放總量的50％以上；對于傳統(tǒng)的生物硝化-反硝化處理工藝來說，當(dāng)C/N＜4，反硝化容器體積要提高1.5～1.7倍，而當(dāng)C/N＜2.5時，如果沒有外加有機(jī)碳源，反硝化就無法有效地進(jìn)行，傳統(tǒng)的生物硝化-反硝化工藝已不能滿足這些高氨低碳廢水的處理要求。 本課題立足于國內(nèi)外處理高氨低碳廢水相關(guān)工藝的最新研究成果，以現(xiàn)階段應(yīng)用較

2、多的普通的SBAF生物濾池為反應(yīng)器，聯(lián)合現(xiàn)階段生物脫氮熱點(diǎn)——短程硝化和全程自養(yǎng)脫氮，進(jìn)行了自養(yǎng)生物膜的培養(yǎng)及馴化研究，在普通的SBAF反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了匹配厭氧氨氧化的亞硝化的啟動和全程自養(yǎng)脫氮的啟動，并就影響短程硝化和全程自養(yǎng)脫氮的參數(shù)進(jìn)行分析。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在溫度為32±1℃，溶解氧水平為0.5～1.0mg/L和pH值7.4～7.7時亞硝化反應(yīng)能夠較好的保證50％的氨氮轉(zhuǎn)化率；但生物膜反應(yīng)器無法只通過控制溫度和水力停留時間來

3、達(dá)到洗出亞硝酸氧鹽化菌的目的，且生物膜的厚度對傳質(zhì)也有影響，自養(yǎng)亞硝化生物膜系統(tǒng)的運(yùn)行過程中必須嚴(yán)格控制參數(shù)。反應(yīng)器在人為停止20d運(yùn)行后，無法再次恢復(fù)原來的50％的自養(yǎng)亞硝化，同時氮損失的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重，這有可能在長時間的缺氧情況下，自養(yǎng)生物膜系統(tǒng)發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)，使得出水中無機(jī)氮的總量下降。 利用成熟的自養(yǎng)硝化生物膜能在SBAF反應(yīng)器中成功實(shí)現(xiàn)了全程自養(yǎng)脫氮。啟動時間為四個月左右，試驗(yàn)表明pH值在7.8～8.0時系統(tǒng)脫氮

4、效率最高，其中氨氮轉(zhuǎn)化率達(dá)到96.15％，總氮去除率達(dá)到77.85％。證明SBAF系統(tǒng)在去除高濃度低碳源的氨氮廢水中有著巨大的潛在應(yīng)用價值。DO對自養(yǎng)脫氮細(xì)菌的富集有著重要的影響，通過控制DO低于0.5mg/L可以使硝化生物膜在一個月內(nèi)富集足夠的厭氧氨氧化菌。當(dāng)自氧脫氮生物膜形成后，將DO維持在1mg/L左右不會對自氧脫氮細(xì)菌有抑制作用。同時NaHCO3為自養(yǎng)脫氮生物膜反應(yīng)器的唯一碳源也是自養(yǎng)菌生長的限制性底物。用生物膜結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散理論可