短程硝化過程控制條件和數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、短程硝化反硝化工藝是一種高效節(jié)能的脫氮處理技術(shù)，但控制該工藝實現(xiàn)的條件比較苛刻，容易向全程硝化轉(zhuǎn)化。本文通過對短程硝化的啟動和維持過程的研究，探索如何綜合考慮各種影響因素，控制硝化類型，實現(xiàn)長期穩(wěn)定的亞硝酸鹽積累，并從動力學(xué)角度對短程硝化過程進(jìn)行分析，為更好地解釋和實現(xiàn)短程硝化提供理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)采用SBR反應(yīng)器，通過增加進(jìn)水氨氮負(fù)荷，可快速啟動并穩(wěn)定維持短程硝化。降低進(jìn)水氨氮負(fù)荷到一定程度，短程硝

2、化迅速被破壞。短程硝化在高氨氮廢水的處理中比較容易實現(xiàn)，是因為高氨氮負(fù)荷下微生物的比增長速率高，氨氧化菌(AOB)具有良好的硝化能力和抗沖擊負(fù)荷能力，且FA濃度較高，可以實現(xiàn)對亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的抑制，短期的高FA沖擊沒有對短程硝化產(chǎn)生致命影響。
　　(2)合理控制沉淀時間有利于形成亞硝化污泥顆粒，淘洗掉反應(yīng)器內(nèi)沉降性能差，粒徑小的污泥。與絮狀污泥相比，污泥顆粒沉降性能好，沉降速度快，不易流失，增加DO的傳質(zhì)阻力，有利于維持

3、短程硝化的穩(wěn)定性。
　　(3)本實驗發(fā)現(xiàn)AOB的溶解氧半飽和常數(shù)大于NOB，利用低溶解氧不僅不能達(dá)到對NOB淘洗的效果，反而會使AOB的生長受到抑制。在CSTR反應(yīng)器中利用低溶解氧實現(xiàn)了短程硝化，是由于低溶解氧導(dǎo)致氨氮的去除速率下降，導(dǎo)致混合液中氨氮濃度較高，從而提高AOB的比生長速率。另外，需要維持反應(yīng)器中較高pH值，使FA較高，對NOB產(chǎn)生抑制，再通過控制SRT淘洗NOB，綜合控制多個因素實現(xiàn)短程硝化。
　　(4) SB

4、R反應(yīng)器在高DO濃度條件下實現(xiàn)了短程硝化并且能夠穩(wěn)定維持，說明在高氨氮短程硝化過程中低DO不是必要條件，一旦AOB成為優(yōu)勢菌種，即使在一些不利條件下，依然可以維持短程硝化穩(wěn)定運行。
　　(5)通過分析pH值對AOB和NOB生長速率的影響，分別建立了關(guān)于AOB和NOB的生長數(shù)學(xué)模型。利用MATLAB軟件，將模型與硝化階段實測數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，取得良好的模擬效果。在此基礎(chǔ)上通過模型預(yù)測得到泥齡(SRT)為6天，溶解氧為1.5 mg O2/