廢水厭氧生物處理同步脫氮除硫的特性與機(jī)理研究.pdf

1、在世界經(jīng)濟(jì)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(jī)污染廢水。較高濃度的氨氮和硫酸根離子會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制作用，因此對(duì)該類(lèi)廢水的處理存在較大的難度。目前對(duì)此類(lèi)廢水進(jìn)行處理的方法主要是將其分步單獨(dú)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(fèi)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(jìn)行回收去除會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。對(duì)氨氮廢水處理采用的方法較多，但是卻存在著處理費(fèi)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(shí)去除硫酸鹽和氨氮并可避免單獨(dú)處理硫酸鹽和氨氮遇到的諸多問(wèn)題。 本課題根據(jù)硫酸根和氨氮的特點(diǎn)提出了厭氧生物處理進(jìn)行同步脫氮除硫的方法，同時(shí)對(duì)此反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)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(zhǎng)反應(yīng)器、厭氧懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)器及厭氧搖床反應(yīng)器等三種反應(yīng)裝置內(nèi)，根據(jù)各反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象研究同步脫氮除硫反應(yīng)的發(fā)生情況。 主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：在厭氧附著生長(zhǎng)反應(yīng)器中，硫酸鹽和氨氮的去除率分別達(dá)到44.67％和60％，產(chǎn)物中有單質(zhì)硫和氮?dú)獾某霈F(xiàn)，并且隨著時(shí)間推移此兩種物質(zhì)的量在不斷的增加，此種現(xiàn)象證實(shí)了同步脫氮除硫反應(yīng)的發(fā)生。同時(shí)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，該裝置中COD去除率的變化趨勢(shì)與反應(yīng)器內(nèi)pH值變化趨勢(shì)相同，硫酸鹽的去

4、除率受到進(jìn)水硫酸鹽濃度和pH值的影響，當(dāng)進(jìn)水硫酸鹽濃度降低、pH值降低時(shí)硫酸鹽去除率升高，氨氮去除率同樣受到pH值的影響，當(dāng)pH值降低時(shí)氨氮去除率升高。 在厭氧懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)器內(nèi)硫酸鹽和氨氮的去除率分別為97.8％和57.96％，同樣有單質(zhì)硫和氮?dú)獬霈F(xiàn)，且單質(zhì)硫和氮?dú)獾某霈F(xiàn)和變化趨勢(shì)與厭氧附著生長(zhǎng)反應(yīng)器中近似，證明該反應(yīng)器內(nèi)有同步脫氮除硫反應(yīng)發(fā)生。但是，厭氧附著生長(zhǎng)器產(chǎn)生的氮?dú)饬勘葏捬鯌腋∩L(zhǎng)反應(yīng)器的氮?dú)饬看?，且產(chǎn)生氮?dú)獾臅r(shí)間靠前

5、，可知同步脫氮除硫反應(yīng)發(fā)生的情況較好。厭氧懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)器中進(jìn)水COD濃度較大，產(chǎn)甲烷菌降解活動(dòng)活躍，COD、pH值變化較大，硫酸鹽去除率為97.8％，相對(duì)于厭氧附著生長(zhǎng)反應(yīng)器中44.67％的硫酸鹽去除率要高，氨氮的去除率受到反應(yīng)器內(nèi)堿度的影響，當(dāng)pH值降低時(shí)氨氮去除率升高。 在厭氧搖床反應(yīng)器內(nèi)，從整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，2＃、4＃、6＃瓶中氨氮降解情況比其它反應(yīng)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(yīng)發(fā)生階段來(lái)看，6＃瓶中氨氮降解情況最好，氨氮去除率最高可達(dá)46％，但COD和硫酸鹽去除率卻比其它兩瓶低。 綜合三種反應(yīng)器中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出適合同步脫氮除硫反應(yīng)發(fā)生的條件，為低濃度COD、高濃度硫酸鹽