高氨氮分離尿液穩(wěn)定化處理實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、人類尿液中的氨氮和總磷分別占到了生活污水處理廠中進(jìn)水氮負(fù)荷和總磷負(fù)荷的80％和60％，而其體積僅僅占到污水總量的1％左右。如果有效地實(shí)現(xiàn)人類尿液分離收集、處理和資源化，不僅可以減小城市污水處理廠基建費(fèi)用，同時也是實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用的有效途徑。通過對人類尿液的分離收集處理可以實(shí)現(xiàn)污水處理管理系統(tǒng)的分離集中處理模式。人類尿液在經(jīng)過分離收集之后，在儲存過程中會發(fā)生水解過程和沉淀反應(yīng)，尿液中的尿素在儲存過程中被水解為氨氮形式存在于溶液中。對這種

2、高氨氮濃度的分離尿液的處理和穩(wěn)定化是本論文的主要研究內(nèi)容。 以硝化污泥富集培養(yǎng)液為接種污泥研究了分離尿液亞硝化的效果以及影響系統(tǒng)優(yōu)化的各種因素。實(shí)驗(yàn)采用人工模擬高氨氮廢水和廁所分離收集的人類尿液，硝化反應(yīng)器分別采用膜生物反應(yīng)器MBR(反應(yīng)器A、B)，序批式活性污泥反應(yīng)器SBR(反應(yīng)器C、D)和序批式硝化顆粒污泥反應(yīng)器GSBR(反應(yīng)器E)。實(shí)驗(yàn)比較了三種反應(yīng)器在間歇操作條件下的硝化效果，并探討了反應(yīng)器在不同操作條件下的硝化效果。討

3、論了pH值、溫度、游離氨、曝氣量、污泥停留時間等各種因素對反應(yīng)器內(nèi)分離尿液的亞硝化作用的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以硝化污泥富集培養(yǎng)液為接種污泥，SBR和MBR都可以成功地實(shí)現(xiàn)分離尿液的亞硝化。SBR中氨氮去除速率可達(dá)1500mgN/(L·d)，最大污泥負(fù)荷為0.383gN/gVSS·d；膜生物反應(yīng)器對分離尿液的亞硝化效果低于序批式活性污泥反應(yīng)器，最大氨氮去除速率低于750mgN/(L·d)，最大污泥負(fù)荷為0.095gN/gVSS·

4、d，兩種反應(yīng)系統(tǒng)中亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化率為50％左右。在利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)得到的好氧顆粒污泥接種的SBR系統(tǒng)中，在較適宜的操作條件下可以培養(yǎng)出硝化好氧顆粒污泥，污泥對分離尿液具有較好的硝化活性，反應(yīng)器處理分離尿液的容積負(fù)荷可達(dá)到400mgN/(L·d)，同時顆粒污泥具有出眾的沉降性能和穩(wěn)定性能。分離尿液在經(jīng)過MBR、SBR和GSBR反應(yīng)器硝化處理之后，其氨氮濃度降低至進(jìn)水的一半，揮發(fā)性的氨氮濃度也大大地降低，從而減少了尿液分離收集系統(tǒng)可能造成的二