短程硝化过程碱度变化规律与控制对策研究_陈建伟

短程硝化过程碱度变化规律与控制对策研究陈建伟1，郑平1，陈小光1，郑凯2(1．浙江大学环境工程系，浙江杭州310029;2．云南大学化学系，云南昆明650091)摘要:通过动态试验研究了短程硝化过程的碱度变化及其与pH值和氨氮容积去除率的关系。结果表明:当pH值为7．37时，常温短程硝化的反应速率达到最大值，为1．64kg/(m3·d);保持最适pH值所需的碱度随氨氮容积去除率的升高而增大。测得短程硝化最低碱度保有量为1660mgCaCO3/L，碱度当量为5．41mgCaCO3/mgN。反应体系内的pH值与碱度呈非线性关系;当pH值为7．0～7．8时，pH值随碱度的变化较缓，有利于碱度调控;最适碱度投加量为1770～2008mgCaCO3/L，宜多次或连续流加。关键词:短程硝化;碱度变化;控制对策中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000－4602(2011)21－0105－04StudyonChangeandControlofAlkalinityinSHARONProcessCHENJian-wei1，ZHENGPing1，CHENXiao-guang1，ZHENGKai2(1．DepartmentofEnvironmentalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310029，China;2．DepartmentofChemistry，YunnanUniversity，Kunming650091，China)Abstract:ThedynamicexperimentswerecarriedouttoinvestigatethevariationofalkalinityinSHARONprocess，aswellastherelationofalkalinitytopHandvolumetricremovalrateofammoniani-trogen．TheresultsshowthatthemaximumreactionrateofSHARONobtainedatnormaltemperatureandpH7．37is1．64kg/(m3·d)．TomaintainasuitablepH，thealkalinityneededwouldberaisedasvol-umetricremovalrateofammonianitrogenincreases．Theminimumalkalinityrequirementinthesystemis1660mgCaCO3/L，andthealkalinityequivalentis5．41mgCaCO3/mgN．Anon-linearrelationexistsbetweenpHandalkalinity．ThepHchangeisrelativelysmallintherangeof7．0to7．8，whichfavorsthealkalinitycontrol．Thecontinuousorintermittentadditionmodesshouldbeusedtokeepanoptimalalkalineconcentrationof1770to2008mgCaCO3/L．Keywords:SHARON;alkalinitychange;controlcountermeasure基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z332)生物脱氮是目前氮素污染防治的主流技术。相比于传统硝化—反硝化工艺，短程硝化工艺有着高效、节能、低污泥产量等诸多优点，推广应用前景广阔［1］。在短程硝化过程中，由于微碱性的氨被氧化为强酸性的亚硝酸，若不加以控制，反应体系的pH值变化很大;而作为氨氧化反应的承载者，亚硝酸菌生长和代谢的最适pH值为7．9～8．2［2］;pH值变化将显著影响短程硝化效能。碱度是维持反应体系内pH值稳定的关键因素，探明短程硝化过程中的碱度变化规律及其控制对策，具有重要的理论和现实意义。迄今为止，有关短程硝化过程中碱度影响与控制的研究已有较多报道，但多为实验室小试和静态·501·第27卷第21期2011年11月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol．27No．21Nov．2011试验［3～5］。笔者以中试短程硝化反应器为平台，研究了短程硝化过程中碱度的动态变化，以期为其操作优化提供依据。1材料和方法1.1原水水质原水采用模拟废水，其组成如下:KH2PO4为0．025g/L，CaCl2·2H2O为0．14g/L，MgSO4·7H2O为0．3g/L;微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ各1mL/L。微量元素浓缩液Ⅰ的成分:EDTA为5g/L，FeSO4为5g/L;微量元素浓缩液Ⅱ成分:EDTA为15g/