全程自养脱氨新技术处理低C_N比废水的研究_陈晓松

`2001中国水污染治理行业发展论坛高峰会ChinaWaterPollutionConortlIndus匀DveeloPmentFourm一2001CEOSummit全程自养脱氨新技术处理低C八比废水的研究陈晓松,杨虹,李道棠(上海交通大学生命科学技术学院,上海200240)摘要全程自养脱氨是近几年出现的很有发展前景的新型生物脱氮工艺之一,特别适用于处理含高浓度N执+一且C爪比低的废水,能有效地降低能耗,且无需外加有机碳源即可进行反硝化。建立合适的反应器数学模型模型对该工艺的进一步研究具有重要作用。本文利用悬浮填料床反应器进行全程自养脱氨的工艺研究,通过反应器的启动和连续运行,总氮去除负荷将近250m叭d,除氮率可达到50一70%,具有较好的工艺运用前景。关键词全程自养脱氨;de~。inifcation;厌氧氨氧化;Oland1前言传统的除氨氮工艺从推流式曝气池中等负荷活性污泥法发展到较成熟的氧化沟,A/0和AZ/0等,但仍分为硝化和反硝化两步进行,依然存在一些问题,如:抗冲击能力弱,耗氧较多,动力消耗大和运行费用高,必须同时进行污泥回流和硝化液回流,需要投入外加有机碳源,需要分多级处理,运行控制较难等。为了更好地解决这些问题,近几年来,除氮工艺又有了一些新的发展,全程自养脱氨是其中比较具有突破性的工艺。1987年德国Mcehe而hc川的一个垃圾渗滤水处理厂在进行氮平衡研究时发现了一个非常重要的新型生物脱氮现象,.即在不加入外加有机碳源以及低溶氧的情况下,发现有超过60%的氨氮在生物转盘反应器中转化成N:而得以去除。因为进水中的TOC很低(2<om叭),而且系统中的TOC浓度也没有发生明显的减少,故排除了存在明显的异养反硝化的可能性,整个氨氮转化为氮气的过程全部由自养菌完成。德国H~voer大学的.AiHppenl2[等人据此提出了aeorbic/aroxiedeaunnoinifeation的方法;荷兰oELFT技术大学Mulde尹]等人在研究脱氮流化床反应器时提出了厌氧氨氧化(anaeoribc~oinulnoixdation),简称八刀时助。x;荷兰的LinP运gK切`〔4]等人提出了oLANo工艺(ox邓en一l而ited中国环境保护产业协会水污染治理委员会常州国家高新技术产业开发区管理委员会`2001中国水污染治理行业发展论坛高峰会ChinaWaterPollutionControlIndustyrDeveloPmentFourm一2001CEOSummitautortop垃e垃rtineation一denirtifieationsystem)。以上这些工艺在机理和反应控制条件上有本质上的相似,可统称为全程自养脱氨技术。在这个工艺中,硝化反应仅仅进行到将氨氮氧化成硝态氮,再由硝态氮氧化未反应的氨氮,形成氮气。和传统的工艺相比较全程自养脱氨工艺有以下几个特征:l)这是个全程自养过程,在工艺中不必投入外加有机碳源;2)借鉴sHARoN工艺川,将反应控制在亚硝酸阶段,不必进一步氧化成硝酸,氧的消耗量也能明显地减少;3)石肖化反硝化在同一个反应皿里进行,便于控制。由于具有了以上的几个特征,全程自养脱氨的能耗仅为常规脱氮工艺的1/2~13/,且无需投入外加碳源即可进行反硝化,特别适用于处理含高浓度N践气N且C加比低的废水(如垃圾填埋场渗滤污水,消化污泥脱水过程产生的污水,畜禽养殖场冲栏污水,煤气废水,化肥厂废水和其他某些工业废水)。一般认为51[,全程自养脱氨反应的机理为在生物膜外层,N风十被iitrosomonas和Nitriteox