微污染水源水生物处理中硝酸盐氮的变化_梅翔

文章编号:1003-6504(2001)06-0011-04微污染水源水生物处理中硝酸盐氮的变化梅　翔1,　陈洪斌2,　张全兴1,　高廷耀2(1.南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京　210093;2.同济大学环境科学与工程学院,上海　200092)摘　要:通过中试系统和大型工程,探讨了微污染水源水生物处理工艺中硝酸盐氮的变化规律。研究表明,微污染水源水生物处理工艺中硝酸盐氮的增加是氨氮生物硝化的结果;处理系统启动中硝酸盐氮变化率的变化反映了两类硝化细菌在生长速率和转化能力上的协调关系以及生物膜的成熟过程,启动结束时硝酸盐氮变化率趋于1.00;稳定运行阶段各工况下处理系统硝酸盐氮变化率均在1.00附近;水源水中少量的有机氮和亚硝酸盐氮对氨氮硝化过程无明显影响。硝酸盐氮变化率是描述微污染水源水生物处理系统氨氮硝化状况的重要参数。关键词:水源水;　生物处理;　硝酸盐氮;　氨氮;　硝化细菌中图分类号:X703;　文献标识码:A收稿日期:2001-07-04作者简介:梅翔(1967—),男,博士,讲师,主要研究水污染控制。　　研究表明,微污染水源水的性质决定了其生物处理工艺只能是生物膜法工艺并且生物硝化过程是该工艺中主要的生化过程,去除微污染水源水中的氨氮是该工艺的主要目的[1～5]。既然氨氮的去除是通过生物硝化作用将氨氮氧化为亚硝酸盐氮并最终氧化为硝酸盐氮来实现的,那么在处理工艺中通过硝酸盐氮的分析可以了解硝化细菌的生长变化和处理工艺的运行状况,而目前从硝酸盐氮角度研究分析微污染水源水生物处理工艺的报道很少。本研究通过中试系统和大型工程,探讨了微污染水源水生物接触氧化处理工艺启动过程和稳定运行阶段生物接触氧化池中氨氮的去除及硝酸盐氮的变化规律,为工艺的运行控制提供了依据。1　试验装置试验在广东省东江的一条引水渠道边开展[6],工艺流程如下:渠道内受污染的水源水通过潜水泵提升至进水计量槽,由量水堰测针读数计量进水流量,经进水井、进水配水池流入生物接触氧化池(以下简称生化池),由尾门测针读数控制生化池有效水深。处理后的出水经出水配水池,通过排水沟流入主渠。以罗茨鼓风机向生化池供气,供入池内的空气量通过玻璃转子流量计、气压表和压力式温度计进行计量。生化池为20.0m×1.0m×4.3m(有效水深3.8m),池内均匀布置60m3的YDT型弹性立体填料(单体尺寸为Υ200mm×3000mm),池底安装20根DN25穿孔曝气管(ABS工程塑料管),两侧Υ3孔45°向下,同侧孔距120mm,异侧孔距60mm。2　试验结果分析与讨论2.1　启动过程采用水源水自然接种的方法进行工艺启动,保持生化池水力停留时间(HRT)为60min,控制气水比为1.70(空气量已换算成20℃、1.013×105Pa状态,下同)。启动过程生化池氨氮去除量(-Δ[NH+4-N)和硝酸盐氮增量(Δ[NO-3-N])的历时变化如图1所示。由图1可见,启动初期,生化池氨氮去除量和硝酸盐氮增量均很小,5月1日氨氮去除量和硝酸盐氮增量分别为0.25mg/L和0.021mg/L,此后两者逐渐上升,至5月12日,氨氮去除量和硝酸盐氮增量已分别达到3.60mg/L和3.390mg/L,随后氨氮去除量和硝酸盐氮增量趋于一致。由此看出,尽管启动过程生化池氨氮去除量和硝酸盐氮增量总体上均逐渐上升,但氨氮的去除与硝酸盐氮的增加不是同幅的。现将生化池硝酸盐氮增量与氨氮去除量之比定义为生化池的硝酸盐氮变化率{(Δ([NO-3-N])/(-Δ[NH+4-·11·微污染水源水生物处理中硝酸盐氮的变化