氨氮对低碳高氮垃圾渗滤液短程硝化效能影响试验研究_周健

图1试验装置Fig.1Theexperimentalequipment������������������������随着我国生活垃圾填埋场污染控制标准[1]（GB16889－2008）的颁布，首次对总氮的去除提出了明确的要求，使具有低碳高氮特征的老龄化垃圾渗滤液的达标排放成为难点。针对该废水水质特点拟开发单级自养脱氮工艺，对于该工艺中的短程硝化关键技术的相关研究，近年来主要集中在DO[2]、pH[3]、C/N[4]、温度[5-6]、氨氮负荷[7-9]等因素对低浓度含氮废水短程硝化效能的影响，其微生物系统承受的氨氮浓度较低，而有关高浓度氨氮对短程硝化影响未见报道。本研究以低碳高氮老龄化垃圾渗滤液为研究对象，采用SBBR（Sequentialbatchbiofilmreactor）反应器，探讨高氨氮浓度对垃圾渗滤液短程硝化的影响，主要考察进水氨氮浓度和负荷对短程硝化效能的影响，探讨短程硝化过程能承受的极限氨氮浓度，为低碳高氮的老龄化垃圾渗滤液自养脱氮技术的开发奠定基础。1试验部分1.1试验装置试验装置采用的SBBR反应器见图1。反应器有效容积8L，内设半软性组合填料。1.2试验水质及方法1.2.1试验水质试验用水取自某垃圾填埋场渗滤液调节池，COD为1800～3978mg·L-1；BOD5为518～1211mg·L-1；NH3-N质量浓度为2500～5000mg·L-1；NO2--N质量浓度为0.8～2.0mg·L-1；NO3--N质量浓度为8～20mg·L-1；pH为8.00～8.65。1.2.2试验方法采用阶段试验方法，考察NH3-N质量浓度对SBBR反应器短程硝化效能的影响。SBBR反应器运行周期为24h，具体工况为：进水0.25h、曝气23h、沉淀0.5h、排水0.25h，每周期水全排。在温度为30℃，DO质量浓度为2.5mg·L-1，进水pH为8.0，挂膜密度为60%的条件下，通过投加氯化铵控制试验进水NH3-N氨氮对低碳高氮垃圾渗滤液短程硝化效能影响试验研究周健，杨芷菡，李志刚，李晓品（重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045）摘要：研究以开发低碳高氨氮质量浓度的老龄化垃圾渗滤液自养脱氮技术为目标，探讨高NH3-N质量浓度对其短程硝化效能的影响。结果表明，在温度为30℃，DO质量浓度为2.5mg·L-1，进水pH为8.0，NH3-N负荷为3.0kg·m-3·d-1的条件下，SBBR反应器短程硝化能承受的进水NH3-N质量浓度为3000mg·L-1，相应FA抑制质量浓度为179.56mg·L-1，系统的NH3-N去除率为56.7%。关键词：短程硝化；氨氮；垃圾渗滤液；SBBR中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)05-0028-003收稿日期：2009-08-19基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07315-005）作者简介：周健（1964－），女，教授，博士生导师，研究方向为水污染控制；E-mail：zhoujiantt@126.com第36卷第5期2010年5月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.36No.5May,201028DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2010.05.007质量浓度，阶段控制反应器进水NH3-N质量浓度为2500、3000、4000、4500、5000mg·L-1，对应的NH3-N负荷分别为2.5、3.0、4.0、4.5、5.0kg·m-3·d-1。反应器运行稳定后测定各反应器出水的NH3-N、NO2--N、NO3--N、TN及COD等指标。2结果与讨论试验结果见表1及图2～图3。由表1和图2可知，当进水NH3-N质量浓度逐步提高时，出水NH3-N质量浓度在反应初期均有所升高，但随着反应器运行时间的延长，出水NH3-N质量浓度均逐渐降低，去除率逐渐增加直至稳定。当进水NH3-N质量浓度为2500、3000、4000、4500、5000mg·L-1时，稳定后出水NH3-N质量浓度分别为1174.9、1299.2、2800.7、3711.2、4395.9mg·L-1，去除率分别为53.0%、56.7%、30.0%、17.5%和12.1%。随着进水NH3-N质量负荷的增大，NH3-N去除率逐渐下降。当进水NH3-N质量浓度为3000mg·L-1时，NH3-N的平均去除速率为1700.8mg·L-1·d-1，达到最大，系统中亚硝化菌的氨转化效能最高。随着进水NH3-N质量浓度继续增加，NH3-N平均去除速率迅速下降。随着NH3-N质量浓度和负荷的增加，反应器出水NO2--N质量浓度和NO2--N累积率均呈现逐渐升高的现象。稳定后各NH3-N负荷下的出水NO2