自养短程硝化系统启动及污泥絮体微生态物质迁移转化规律试验研究_王磊

第４３卷　第４期２０１１年８月西安建筑科技大学学报（自然科学版）Ｊ．Ｘｉ′ａｎ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ａｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．４３　Ｎｏ．４Ａｕｇ．２０１１自养短程硝化系统启动及污泥絮体微生态物质迁移转化规律试验研究王　磊１，２，叶静陶１，吕永涛１，２，王旭东１，２（１．西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安７１００５５；２．西部建筑科技国家重点实验室（筹），陕西西安７１００５５）摘　要：通过改变反应器曝气量、氨氮浓度与适时排泥可缩短自养短程硝化时间．利用微电极监测技术，测定反应器内好氧活性污泥絮体微观环境物质浓度变化规律．结果表明，逐步降低曝气量、增加氨氮浓度和适时排泥可以提高系统的ＮＯ－２－Ｎ积累浓度：在ＮＨ＋４－Ｎ浓度由２００ｍｇＮ／Ｌ提高到４００ｍｇＮ／Ｌ，曝气量由３５Ｌ／Ｈ降到２５Ｌ／Ｈ，污泥浓度稳定在２　１００～２　４００ｍｇ／Ｌ，历时２３ｄＮＯ－２－Ｎ积累率由３．４％提高到９１．８６％．经过三个阶段，实现了全程硝化到短程硝化的转换过程；通过对污泥基团物质迁移转化的微生态监测发现，ＮＯ－２－Ｎ生成过程主要在污泥基团０～５００μｍ内进行．试验条件下絮体内ＮＯ－２－Ｎ总产量从１．４８μｍｏｌ（ｃｍ２·ｈ）－１增加到３．８μｍｏｌ（ｃｍ２·ｈ）－１，ＮＯ－３－Ｎ总产量从２．６μｍｏｌ（ｃｍ２·ｈ）－１降低到０．９５μｍｏｌ（ｃｍ２·ｈ）－１；随着曝气量降低和氨氮浓度的提升，ＮＯ－２－Ｎ生成区域向污泥絮体表面迁移，亚硝氮氧化区域主要存在于氨氮氧化区域絮体更深处部位．测试发现物质在污泥界面迁移过程中明显衰减，表明污泥结构过于密实会影响物质迁移和净化效率．关键词：单级自养短程硝化；启动；微生态；迁移转化；微电极中图分类号：Ｘ７０３　　　　文献标志码：Ａ　　　　文章编号：１００６－７９３０（２０１１）０４－０５２２－０７　．＊以高氨氮废水为代表的污染已经给水生态环境造成了非常严重和潜在的危害．以硝化反硝化来降低氨氮含量的方法存在着曝气量大、历时长等问题．短程硝化反硝化提供了降低能耗、缩短反应历程和时间的有效途径．李亚峰等［１］通过投加高质量浓度污泥种泥，高气量淘汰培养，淘洗，低气量短程硝化驯化等手段，实现短程硝化ＳＢＲ反应器的快速启动．Ｈａｙｄéｅ　Ｄｅ　Ｃｌｉｐｐｅｌｅｉｒ等［２］以低容积交换率控制手段来快速