非單一因素控制條件下的短程硝化反硝化研究.pdf

1、本試驗(yàn)以實(shí)際生產(chǎn)廢水為處理對(duì)象，采用SBR反應(yīng)器深入地研究了非單一因素協(xié)同控制作用下的短程硝化反硝化影響因素和系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。分別研究了控制DO、pH、SRT、HRT以及非單一因素控制條件下亞硝酸鹽積累情況，以及這些因素對(duì)短程硝化反硝化系統(tǒng)的影響；研究了非單一因素控制條件下短程硝化反硝化過(guò)程中有機(jī)物、氨氮去除情況，亞硝酸鹽積累率，以及這些控制條件下實(shí)現(xiàn)的短程硝化反硝化系統(tǒng)穩(wěn)定性，其研究結(jié)果對(duì)SBR短程生物脫氮工藝的工程應(yīng)用和實(shí)時(shí)控制提供

2、理論基礎(chǔ)和技術(shù)依托。
　　 較低DO濃度下(0.7～1.0 mg/L)能夠?qū)崿F(xiàn)短程硝化反硝化，提高DO以后反應(yīng)初期，亞硝化率很高，但是當(dāng)硝酸菌恢復(fù)活性之后，亞硝化率迅速下降，此時(shí)即使降低DO濃度，亞硝化率也不高，表明硝酸菌已經(jīng)適應(yīng)環(huán)境并在系統(tǒng)中累積起來(lái)，短期內(nèi)的低DO條件不能抑制硝酸菌的活性，隨后系統(tǒng)一直維持較低DO水平，亞硝化率開(kāi)始逐漸升高，說(shuō)明亞硝酸鹽的積累從破壞到恢復(fù)的過(guò)程是較長(zhǎng)的。
　　 氨氮去除率在pH值為7.

3、5時(shí)，氨氮去除率迅速上升至67.5％左右；pH值為8.0和8.5時(shí)，氨氮去除率緩慢上升至69.77和71.16，變化不大，而且最終pH值分別為6.9和7.1，基本差別也不大，說(shuō)明pH值為8.0以上時(shí)，僅通過(guò)提高pH值，很難大幅度提高氨氮去除率。pH值為8.0的異氧菌活性最大，利于COD的去除，低于此值將降低其活性，高于此值其活性雖有增強(qiáng)但很不明顯。pH對(duì)氨氮去除率的影響要比COD去除率影響大的多，過(guò)高或過(guò)低的pH值條件下COD去除率不高

4、。
　　 隨著污泥齡的增加，氨氮的去除率緩慢上升，當(dāng)污泥齡大于20天時(shí)，氨氮的去除率逐漸降低，在泥齡15天時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)明顯的亞硝態(tài)氮積累，當(dāng)泥齡為19天時(shí)，亞硝態(tài)氮積累率達(dá)到最大值90％，實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化，當(dāng)SRT大于22天時(shí)，亞硝態(tài)氮濃度開(kāi)始明顯下降，硝態(tài)氮濃度降低較為緩慢，這說(shuō)明亞硝酸菌對(duì)污泥齡的變化反應(yīng)迅速，而硝酸菌對(duì)外界條件的變化有滯后性，適應(yīng)能力強(qiáng)。
　　 單獨(dú)HRT控制條件下應(yīng)至少維持HRT在11h以上才能

5、保證氨氮的去除，HRT為13h-15，亞硝態(tài)氮積累率達(dá)最高92％，氨氮去除率基本穩(wěn)定在80％，實(shí)現(xiàn)了短程硝化反硝化；延長(zhǎng)HRT至18h，亞硝態(tài)氮積累率迅速下降到75％左右，說(shuō)明過(guò)長(zhǎng)的HRT不利于維持較高的亞硝態(tài)氮積累，比較理想的HRT為13-15h，此時(shí)既能保證氨氮去除率，又能維持高亞硝態(tài)氮積累。
　　 對(duì)比實(shí)驗(yàn)通過(guò)運(yùn)行2個(gè)不同條件SBR反應(yīng)器(SBR1為單一因素控制，SBR2為非單一因素控制)進(jìn)行對(duì)比研究短程硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)、

6、維持及其穩(wěn)定性的影響。SBR1在低DO條件下(0.3-0.6mg.L-1)運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸鹽積累率，但是提高DO濃度至2.0 mg.L-1左右，亞硝酸氮積累率從89％降到不到25％，再次降低DO濃度至0.3-0.6mg.L-1，亞硝化率增幅很慢，長(zhǎng)期變化不大，實(shí)驗(yàn)表明亞硝酸鹽積累率從破壞到重現(xiàn)的恢復(fù)過(guò)程是較長(zhǎng)的；SBR2在低DO(0.3-0.6mg.L-1)、高pH(8.7左右)、較長(zhǎng)時(shí)間污泥齡條件下運(yùn)行，亞硝態(tài)氮積累率高達(dá)93

7、％，而且在提高DO濃度至2.0 mg.L-1左右時(shí)亞硝酸鹽氮積累率變化很少；維持系統(tǒng)污泥齡足夠長(zhǎng)20天左右，在此污泥齡下，可以維持氨氮氧化菌和亞硝酸氮氧化菌在系統(tǒng)內(nèi)的穩(wěn)定生長(zhǎng)。
　　 對(duì)SBR反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行了耐氨氮沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：出水氨氮平均濃度由沖擊前的10.8mg/L變?yōu)?3.2mg/L，但平均去除率依然高達(dá)84.6％；平均亞硝酸鹽濃度和亞硝化率分別由35.1mg/L和93.6％變?yōu)?2.6mg/L和90.2％，雖然較