同时硝化反硝化的试验研究_冯叶成

者脚;不袖种奋hSanghaiEnvinromentalSeieeens0022年第21卷第9期同时硝化反硝化的试验研究StudyonSimultenaousNitriifeation/Denitrifieatino冯叶成王建龙钱易(清华大学环境科学与工程系,北京100084)FengeYeheng认a/ngJianlongQianiy(StateKeyJointLab.ofESCP,DePartmentofEnvironmentalScieneeandEngienierng,sTinghuaU苗versity,Beijing100084)摘要在培养和富集硝化菌的基础上,通过控制溶解氧浓度(0.5一lmg几)观察到同时硝化反硝化现象的存在。进水氨氮投加浓度为50mglL和loomgL/的2个试验组,总氮分别有58.4%和62.6%损失。作者还结合试验结果,对同时硝化反硝化过程的影响因素和可能机理进行了分析。关键词:生物脱氮同时硝化反硝化总氮损失溶解氧步的探讨。1引言水体富营养化问题日益严重,氨氮是引起该问题的主要因素,废水生物脱氮已经成为水污染控制的一个重要研究方向。传统的生物脱氮理论认为:氨氮的去除由两个过程共同完成,即硝化和反硝化〔`〕。硝化过程由自养型硝化细菌在好氧条件下进行,将氨氮转变为亚硝酸盐,继而氧化成硝酸盐;反硝化过程是在厌氧条件下,将硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮的过程。由于所利用的微生物和反应条件不同,硝化和反硝化是两个相互独立的过程,不能同时发生,在时间或空间上是分开的,或者在两个不同的反应器内进行,或者在一个反应器内通过间歇曝气、停曝气来完成。迄今为止的水处理实践几乎都是以这种传统理论为指导,生物脱氮工艺都是将好氧区和厌氧区分隔开,如A/O工艺。但有一些研究表明,生物脱氮过程中出现了一些超出人们传统认识的现象,不少研究者在实验室中观察到有氧条件下的反硝化现象,2,3’,另外在许多实际运行的好氧硝化池中也常常发现有30%的总氮损失〔4’,这些研究和报道都显示,某些微生物在好氧条件下也可以进行反硝化作用。反硝化作用也可以在有氧环境中发生,这为生物脱氮工艺提供了一种新的思路,使硝化和反硝化可在同一个反应器里同时进行。本文在试验的基础上,研究了同时硝化反硝化(SimultaneousNitriifeation/Denitriifeation,SND)的实现,并对SND的影响因素和可能机理进行了初2试验方法2.1试验装置试验所用的反应器为有机玻璃柱加工而成,内径gcm,高3c3m,有效容积2.IL。用鱼泵控制曝气量,用溶解氧仪监测反应器中的溶解氧(DO)浓度。试验采用序批式方式运行,其工作模式为进水和排水共0.5h,曝气并配合搅拌1lh,沉淀0.5h,然后取样、进行分析测定,循环进行。反应器在常温下运行,每个周期处理水量1.68L。2.2试验废水试验废水采用清华大学学生宿舍的生活污水(CoD“50mg/L,氨氮二6mg/L)投加碳酸氢氨(NH4HCO3)配制。2.3接种污泥试验采用实验室氧化沟中试设施内的污泥进行接种,主要因为氧化沟具有一定的脱氮效果,用氧化沟污泥进行接种,有利于试验初期对硝化菌的培养。接种后污泥浓度为2.0g/L。3结果与讨论3.1硝化菌的富集和同时硝化反硝化现象氧化沟由于其工艺特点具有一定的硝化作用,试验所用接种污泥取自氧化沟,含有硝化菌。但是,对研国家自然科学墓金资助项目,编号:59978020。第一作者冯叶成,男,1974年生,1998年清华大学毕业,现为清华大学环境科学与工程系在读博士生。参加试验工作的还有吕