常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮影响因素的研究_支霞辉

第一作者:支霞辉,女,1976年生,博士研究生,主要从事水污染控制领域的研究。*国家“863计划”资助项目(No.2003AA601010-05)。常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮影响因素的研究*支霞辉1丁峰2彭永臻3马鲁铭1(1.同济大学环境学院,上海200092;2.青岛理工大学环境学院,山东青岛266033;3.北京工业大学环境与能源工程学院,北京100022)摘要试验采用SBR工艺研究了不同盐度、NH+4-N、pH和温度等因素对含盐废水短程硝化反硝化的影响。发现在20～25℃,pH>8.5条件下,通过提高进水氨氮浓度可以使亚硝化率[NO-2/(NO-2+NO-3)]达到90%以上。实验证明,亚硝酸菌有较高的耐盐性,能在高盐环境中保持良好的活性。关键词短程硝化反硝化常温亚硝化率Thestudyofshortcutnitrification-denitrificationatnormaltemperatureZhiXiahui1,DingFeng2,PengYongzhen3,MaLuming1.(1.EnvironmentalInstitute,TongjiUniversity,Shanghai200092;2.EnvironmentalInstitute,Qingd-aoTechnologicalUniversity,QingdaoShandong266033;3.CollegeofEnvironmentalandEnergyEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022)Abstract:Severalparameterwhichincludedsalinity,pH,NH+4-Nandtemperaturewerestudiedtoevaluatetheireffectstotheshortcutnitrification-denitrificationinthetreatmentofsalinitywastewaterwithSBRprocess.Itisfoundthatundertheconditionoftemperatureat20～25℃andpH>8.5,theaveragerateofnitrosation[NO-2/(NO-2+NO-3)]isa-bove90%dependingincreasingtheconcentrationofinfluentammonia.Theresultindicatedthatnitrosomonhavestrongen-durancetosalinityandcankeepniceractivityintheenvironmentcontaininghighly-concentratedsalt.Keywords:Shortcutnitrification-denitrificationNormaltemperatureRateofnitrosation当反硝化以NO-3为电子受体时,生物脱氮过程称为全程硝化反硝化;当以NO-2为电子受体时,称为短程硝化反硝化。其标志是由稳定且高效的亚硝酸盐的积累。影响亚硝酸盐积累的主要因素有游离氨(FA)浓度、DO、温度、pH、污泥龄及盐度等[1～3]。生物硝化的适宜温度为20～30℃。当温度超过25℃,硝化反应速率降低,而亚硝化反应速率增大[4]。SHARON工艺认为实现短程硝化反硝化的温度应控制在30～35℃[5],对于大量的城市污水来说,如常温低氨污水,要使其升温、保持温度,动力消耗巨大。因此,研究常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮的影响因素,对于降低实际工程中动力消耗具有重要的现实意义。1材料与方法1.1实验装置采用两个小型SBR反应器(见图1),有效容积12L。顶部进水,底部设有排泥管;曝气管位于反应器的底部,内设砂头曝气装置;侧部设数个取样管,阀门控制,兼做排水管。1.2分析项目及监测方法CODCr采用重铬酸甲法;氨氮采用纳氏试剂光度法;硝酸盐采用酚二磺酸光度法;亚硝酸盐采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法;MLSS采用重量法;pH采用pH计(德国WTW);DO采用DO测定仪。图1SBR反应器示意图2结果与讨论实验采用青岛某小区生活污水,氨氮为50～150mg/L,CODCr为400～900mg/L,用NaOH调节pH。活性污泥接种自城市污水处理厂二沉池回流污泥,MLSS为3000～5000mg/L,污泥培养驯化期一个月左右。254环境污染与防治第28卷第4期2006年4月DOI:牨牥牨牭牴牳牭牤jcnki牨牥牥牨牠牫牳牰牭牪牥牥牰牥牬牥牥牭2.1温度对短程脱氮的影响温度对亚硝化菌氧化氨氮的饱和常数和亚硝酸菌反应速率的影响可用式(1)和式(2)[6,7]表示