碳源對SBBR處理校園生活污水N2O釋放影響試驗.pdf

1、近年來，水體富營養(yǎng)化問題日益嚴峻。污水生物脫氮工藝由于具有運行成本低、操作條件溫和、工藝簡單、脫氮效果好等優(yōu)點不斷受到關(guān)注和發(fā)展。然而，研究發(fā)現(xiàn)生物脫氮過程中會產(chǎn)生大量的N2O，是重要的人為排放源之一。N2O作為重要的溫室氣體之一，其增溫潛勢是CO2的190~300倍，對全球溫室效應(yīng)的貢獻率約占5％-6%，且其對臭氧層的破壞作用也不容忽視。
　　碳氮比是影響污水生物脫氮過程中污染物的去除和N2O釋放的重要因素。我國的城鎮(zhèn)生活污水水

2、質(zhì)存在有機質(zhì)濃度偏低、氨氮濃度較高的特點，尤其是南方某些城市，生活污水中BOD5通常在100mg/L以下，導(dǎo)致生物脫氮系統(tǒng)不能正常運行。國內(nèi)外關(guān)于碳源對生物脫氮和N2O釋放的影響已有不少報道，然而以SBBR為對象的研究卻比較缺乏。該文以SBBR為研究對象，研究了碳源對SBBR系統(tǒng)處理校園宿舍生活污水過程中污染物去除、脫氮特性和N2O釋放的影響，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?、匍_展了進水C/N為2.51、3.56、4.45、5.53

3、、6.58、7.47條件下SBBR系統(tǒng)脫氮特性和N2O釋放特性的試驗研究。試驗原水的平均COD、TN、NH4+-N濃度分別為168.28mg/L、57.98mg/L、54.45mg/L，通過在缺氧段初期投加碳源改變進水碳氮比。試驗設(shè)定SBBR的水力停留時間為10h，其中前期缺氧3h，后期曝氣6h，沉淀1h。結(jié)果表明：
　　1）隨著C/N的增加COD去除率先升高后降低，不同進水C/N條件下COD降解規(guī)律相似，去除率均保持在84%以上

4、，出水濃度基本維持在21~24mg/L。
　　2）不同C/N下NH4+-N在缺氧段和好氧段均有不同程度的降解，其中好氧段的硝化過程是其降解的主要途徑。當進水C/N由2.51升高到4.45時，NH4+-N去除率由75.32%迅速增加到87.44%，出水濃度由13.62mg/L下降到7.09mg/L；當C/N大于4.45后，出水NH4+-N濃度維持在6.37mg/L左右，去除率穩(wěn)定在88.62%左右。
　　3）TN的去除主要集中

5、在缺氧段，缺氧段前1小時完成了TN的大部分降解，占總?cè)コ实?6%以上。提高進水C/N有利于好氧段和缺氧段TN去除率的提高，當C/N由2.51增加到6.58時，TN去除率由24.16%迅速增加到75.22%，出水濃度由46.45mg/L降低到15.33mg/L；當C/N大于6.58時，TN去除率增長速率變慢，去除率穩(wěn)定在76.27±1.03%。
　　4）N2O氣體的釋放主要來源于好氧段的硝化作用。當C/N為2.51和7.47時每4

6、.5L污水的N2O累積釋放量和N2O轉(zhuǎn)化率分別為0.70mg和3.91mg、1.14%和6.94%，相差5.08倍。為保證SBBR系統(tǒng)出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標的要求以及實現(xiàn)N2O減排，運行時控制進水C/N為6.58比較合理。
　?、陂_展了碳源一次性投加和分段投加方式下SBBR系統(tǒng)脫氮特性和N2O釋放特性的試驗研究。試驗采取缺氧/曝氣連續(xù)交替運行的方式進行，停曝比為1h：2h，沉淀

7、1h，HRT為10h。在總C/N一定的前提下，在各缺氧段開始時投入相應(yīng)的甲醇量。結(jié)果表明：
　　1）不同投加方式下，系統(tǒng)的COD濃度在碳源投加后30min內(nèi)迅速下降，去除率在62%以上。一次性投加和分段投加方式下都能獲得良好的COD去除效果，出水COD濃度分別為20.12mg/L和22.56mg/L，去除率分別為94.92%和94.27%。
　　2）碳源一次性投加時，TN的降解過程主要集中在缺氧段1、缺氧段2和好氧段1；碳源

8、分段投加時，其降解過程主要集中在各缺氧段。當總C/N一定的前提下，一次性投加和分段投加的TN平均去除率分別為75.72%和83.33%。
　　3）不同投加方式下NH4+-N的降解趨勢基本相同，其降解過程主要集中在好氧段1、好氧段2和缺氧段1。一次性投加和分段投加下NH4+-N的平均去除率分別為88.46%和93.49%。分段投加時好氧段DO和pH值均維持在適宜范圍，有利于硝化速率和NH4+-N去除率的提高。
　　4）SBBR

9、脫氮過程中N2O主要產(chǎn)生于硝化過程，其產(chǎn)生量占釋放總量的80.18%~84.5%。硝化過程中N2O的釋放速率隨著NO2--N濃度的增加而增加，不同投加方式的N2O的釋放速率的最大值均出現(xiàn)在各好氧段結(jié)束時。一次性投加和分段投加時每4.5L污水的N2O累積釋放量和轉(zhuǎn)化率分別為4.0mg和2.17mg、6.26%和3.40%，分段投加有利于保證SBBR脫氮效果以及實現(xiàn)N2O的控制。
　　論文研究結(jié)果可為針對碳源投加量和投加方式的SBBR