缺氧一厭氧反硝化-產(chǎn)甲烷工藝實(shí)驗(yàn)研究與動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、缺氧-厭氧反硝化／產(chǎn)甲烷工藝是以缺氧-厭氧復(fù)合床為A／O工藝中的A段，用來處理含氮高濃度有機(jī)廢水，0段出水中的硝化液回流至復(fù)合床的底部，在復(fù)合床內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步反硝化/產(chǎn)甲烷反應(yīng)。
　　 本課題動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)是在中溫35±1℃條件下，以前期實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的厭氧顆粒污泥為接種污泥，以缺氧一厭氧反硝化／產(chǎn)甲烷復(fù)合床為動(dòng)態(tài)反應(yīng)器，以取自太原市侯村垃圾填埋場(chǎng)污水處理站調(diào)節(jié)池的垃圾滲濾液為處理對(duì)象(進(jìn)水COD在2000—12000mg/L之間)，在進(jìn)水中投

2、加N03_N模擬硝化液回流，以前期實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，對(duì)進(jìn)水負(fù)荷超過30gCOD-(L·d)-1。條件下缺氧一厭氧反硝化／產(chǎn)甲烷復(fù)合床對(duì)垃圾滲濾液的處理效果進(jìn)行研究；靜態(tài)實(shí)驗(yàn)是以窄口瓶為靜態(tài)反應(yīng)器，取復(fù)合床底部污泥做為接種污泥，保持進(jìn)水COD為3000mg/L左右、進(jìn)水NO3-N濃度為300mg/L，采用間歇進(jìn)水方式在恒溫箱中進(jìn)行培養(yǎng)。本課題以動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)合靜態(tài)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得出如下結(jié)論：
　　 1、保持NO3-N負(fù)荷

3、不變，單獨(dú)將COD負(fù)荷提高到30gCOD(L·d)-1-36gCOD-(L·d)-1時(shí)會(huì)破壞復(fù)合床內(nèi)原已建立的同步反硝化／產(chǎn)甲烷的功能。但及時(shí)恢復(fù)COD負(fù)荷到30gCOD-(L·d)-1以下可在一周時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原有的運(yùn)行效果；
　　 2、保持COD負(fù)荷不變，單獨(dú)將N03__N負(fù)荷提高到2．0gNOrN-(L·d)-1以上時(shí)，也會(huì)破壞復(fù)合床內(nèi)原已建立的同步反硝化／產(chǎn)甲烷的功能，導(dǎo)致運(yùn)行效果變差，NCh_N負(fù)荷恢復(fù)到1．0gNO-3-

4、N-(L·d)-1時(shí)，復(fù)合床運(yùn)行效果得不到恢復(fù)；
　　 3、對(duì)于缺氧-厭氧反硝化／產(chǎn)甲烷工藝而言，有機(jī)物可認(rèn)為是過量投加，因而有機(jī)物含量不會(huì)成為反硝化速率的限制性因素，反硝化動(dòng)力學(xué)符合單一底物限制的模型；
　　 4、復(fù)合床對(duì)COD去除的途徑是前期用于提供反硝化碳源，主要受硝態(tài)氮濃度的控制；在反應(yīng)后期消耗的COD主要是用于產(chǎn)甲烷過程，主要受自身濃度的控制。COD降解符合單一底物限制的模型，可按單一底物降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析；<

5、br>　　 5、產(chǎn)甲烷反應(yīng)主要發(fā)生在NO2-N基本消耗盡之后，生物氣主要來自產(chǎn)甲烷過程對(duì)COD的去除，基質(zhì)降解速度越快，產(chǎn)甲烷速率越高；
　　 6、對(duì)比基質(zhì)降解速率和比產(chǎn)甲烷速率進(jìn)行線性回歸后表明，產(chǎn)甲烷速率與基質(zhì)降解速率之間具有顯著的相關(guān)性。其甲烷產(chǎn)率系數(shù)為Y=0．344mL/mg,此結(jié)果與理論值(0．35mL／mg)比較接近，本試驗(yàn)靜態(tài)反應(yīng)器中具有反硝化和產(chǎn)甲烷功能的顆粒污泥的產(chǎn)甲烷能力與一般厭氧消化反應(yīng)器比較接近；