廢水厭氧生物處理同步脫氮除硫的特性與機理研究.pdf

1、在世界經(jīng)濟不斷發(fā)展的大環(huán)境下，全球生活污水及工業(yè)廢水排放量日益增加，這其中包括含有較高濃度氨氮和硫酸鹽的有機污染廢水。較高濃度的氨氮和硫酸根離子會對微生物產(chǎn)生抑制作用，因此對該類廢水的處理存在較大的難度。目前對此類廢水進行處理的方法主要是將其分步單獨處理，即先去除硫酸鹽再去除氨氮。傳統(tǒng)的去除廢水中硫酸鹽的主要途徑是利用硫酸鹽還原菌在厭氧條件下將硫酸鹽還原成硫化氫，但此方法有諸如處理費用高、產(chǎn)泥量大、難于控制、處理效果差等不足之處，尤其是

2、其產(chǎn)物硫化氫若不進行回收去除會對環(huán)境造成二次污染。對氨氮廢水處理采用的方法較多，但是卻存在著處理費用高、處理規(guī)模小、難控制、易造成二次污染等諸多弊端。因此，需要尋找一種方法能夠同時去除硫酸鹽和氨氮并可避免單獨處理硫酸鹽和氨氮遇到的諸多問題。 本課題根據(jù)硫酸根和氨氮的特點提出了厭氧生物處理進行同步脫氮除硫的方法，同時對此反應的機理進行探究。人工配制合成廢水(采用不同濃度的葡萄糖、氯化氨、硫酸鈉、碳酸氫鈉混合溶液)分別通入到厭氧附著

3、生長反應器、厭氧懸浮生長反應器及厭氧搖床反應器等三種反應裝置內，根據(jù)各反應器的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象研究同步脫氮除硫反應的發(fā)生情況。 主要實驗結果如下：在厭氧附著生長反應器中，硫酸鹽和氨氮的去除率分別達到44.67％和60％，產(chǎn)物中有單質硫和氮氣的出現(xiàn)，并且隨著時間推移此兩種物質的量在不斷的增加，此種現(xiàn)象證實了同步脫氮除硫反應的發(fā)生。同時通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可知，該裝置中COD去除率的變化趨勢與反應器內pH值變化趨勢相同，硫酸鹽的去

4、除率受到進水硫酸鹽濃度和pH值的影響，當進水硫酸鹽濃度降低、pH值降低時硫酸鹽去除率升高，氨氮去除率同樣受到pH值的影響，當pH值降低時氨氮去除率升高。 在厭氧懸浮生長反應器內硫酸鹽和氨氮的去除率分別為97.8％和57.96％，同樣有單質硫和氮氣出現(xiàn)，且單質硫和氮氣的出現(xiàn)和變化趨勢與厭氧附著生長反應器中近似，證明該反應器內有同步脫氮除硫反應發(fā)生。但是，厭氧附著生長器產(chǎn)生的氮氣量比厭氧懸浮生長反應器的氮氣量大，且產(chǎn)生氮氣的時間靠前

5、，可知同步脫氮除硫反應發(fā)生的情況較好。厭氧懸浮生長反應器中進水COD濃度較大，產(chǎn)甲烷菌降解活動活躍，COD、pH值變化較大，硫酸鹽去除率為97.8％，相對于厭氧附著生長反應器中44.67％的硫酸鹽去除率要高，氨氮的去除率受到反應器內堿度的影響，當pH值降低時氨氮去除率升高。 在厭氧搖床反應器內，從整體實驗過程來看，2＃、4＃、6＃瓶中氨氮降解情況比其它反應瓶要好，去除率分別為41.4％、23.05％、25.8％，其中2＃、4＃瓶

6、中COD和硫酸鹽去除率較高，COD去除率分別為93.81％、95.13％，硫酸鹽去除率分別為97.08％、85.93％。6＃瓶中COD和硫酸鹽降解情況與其它兩瓶相比較差，分別為35.08％和79.32％。但從同步脫氮除硫反應發(fā)生階段來看，6＃瓶中氨氮降解情況最好，氨氮去除率最高可達46％，但COD和硫酸鹽去除率卻比其它兩瓶低。 綜合三種反應器中的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，得出適合同步脫氮除硫反應發(fā)生的條件，為低濃度COD、高濃度硫酸鹽