| 【摘要】 | 常温下(17～24 ℃) ,以二级处理出水为原水,普通硝化污泥为种泥,通过控制曝气量创造较高的O2 基质缺乏竞争梯度,成功启动短程硝化反应器,亚硝酸盐积累率高于90 %。分别对0. 03～0. 60 mg/ L 等9 个DO 水平下的氮素化合物转化规律及DO、p H 和ORP 等参数的变化规律进行了研究。结果表明,通过O2 基质缺乏竞争途径实现污水深度处理中的稳定亚硝化单元工艺是可行的;DO 曲线特征点是最理想的过程控制参数;DO 为0. 30 mg/ L 是实现稳定亚硝化最理想浓度;DO、p H 和ORP 曲线特征点表征的是维持稳定亚硝化过程的转折点,而并非硝化终点。 |
| 【部分正文预览】 | 随着城市污废水处理程度的不断提高和水处理技术的不断发展,在污水生物脱氮领域涌现出了许国家高技术研究发展计划(863) 项目(2003AA601010) 。
多节能降耗的新工艺,其中一部分较为前沿的工艺有短程硝化反硝化、半亚硝化—厌氧氨氧化、(亚硝酸型) 反硝化除磷、(亚硝酸型) 同步硝化反硝化等。
这些工艺都共同面临亚硝酸盐稳定积累的问题。亚硝酸型硝化不但为这些工艺提供了稳定的基质,而且比全程硝化可以节省约25 %的O2 ,还可在反硝化时降低或省去有机碳源的总需求量。因此,亚硝酸型硝化既可节能降耗,又能提高整体工艺的处理效率,具有广阔的研究和应用前景。
一般亚硝酸型硝化工艺都耦合在城市污水的二级处理过程中,如A/ O、SBR、CAST 等工艺。在这些工艺中氨氧化细菌与其他异养菌及原生动物共存,亚硝酸盐的稳定积累主要依赖于污泥絮体微环境中所产生的基质浓度梯度和环境条件梯度而实现。这种选择梯度是由于物理传质和多类型微生物对基质、环境的竞争而逐渐形成的,涉及多种微生物的代谢和生态链,较为复杂,处理水体的溶解氧也较高,生态平衡一旦被破坏很容易转化为全程硝化。另外,将亚硝酸型硝化耦合在二级处理中,有时往往会降低二级处理的能力。目前关于常温下在深度处理的单元工艺中主要依靠物理传质的控制实现稳定的亚硝酸型硝化还鲜见报道。因此,本试验利用A/ O生物除磷
工艺的出水通过充氧方式和溶解氧浓度的控制,对亚硝酸型硝化单元工艺进行试验研究,以解决深度处理中厌氧氨氧化工艺的亚硝酸盐的来源问题。
1 试验装置与方法
1. 1 试验装置
试验采用有机玻璃SBR 反应器模型,总体积约为6. 6 L ,有效容积5 L ,详见图1 所示。
1 p H 测定仪 2 p H 电极 3 ORP 测定仪 4 ORP 传感器
5 DO 测定仪 6 DO 传感器 7 搅拌器 8 粘砂块曝气头
9 取样口 10 转子流量计 11 压缩空气 12 曝气筒
图1 SBR 试验装置示意
反应器内设有内径为42 mm 的曝气筒,容积约为总有效容积的5 % ,曝气筒底部与SBR 反应器连通,上部设三角堰,堰上水深约10 mm。曝气筒内用粘砂块曝气头进行曝气,使曝气筒内液流与反应器内液流形成内循环,通过传质交换为反应器内处理液提供溶解氧,由转子流量计控制曝气量。反应器内设立搅拌器(搅拌叶片面积1 264 mm2 ,转速200 r/ min) ,提供混合动力,以加强传质。定时检测SBR 反应器内处理液的SV、SVI、ML SS、N H3 —N、NO-2 —N 、NO-3 —N 等指标, 在线监测DO、ORP、p H 和水温等参数。 |
