多孔颗粒载体_膜生物反应器脱氮效果研究_周利

多孔颗粒载体—膜生物反应器脱氮效果研究周利,刘凯,兰星,董洋(四川大学建筑与环境学院,四川成都610207)摘要:实验探索了高MLSS(溶液悬浮固体浓度)下多孔颗粒载体—膜生物反应器发生短程硝化、反硝化的可能性。研究了溶解氧(DO)、C/N、氨浓度及氨负荷、pH等因素对短程硝化、反硝化和TN去除的影响。实验发现,当控制pH=7.5、DO=1.0mg/L、C/N为6时,该反应器能同时达到较高的NH4+—N和TN出除率。关键词:多孔颗粒载体;MBR;短程硝化、反硝化中图分类号:X703.1文献标志码:A文章编号:1005-8141(2007)12-1061-03StudyonNitrogenRemovalofPorousGranulatedCarrier-membraneBioreactorZHOULi,LIUKai,LANXing,DONGYang(CollegeofArchitectureandEnvironment,SichuanUniversity,Chengdu610207,China)Abstract:Thepossibilityofshortcutnitrification-denitrificationinporousgranulatedcarrier-membranebioreactorunderhighMLSSwasex-plored.Thispaperstudiedontheinfluenceofdissolvedoxygen(DO),C/N,ammoniadensity,ammonialoadandpHonshortcutnitrification-denitri-ficationandtheremovalofnitrogen.TheexperimentalresultsshowedthattheNH4+—NandTNcouldberemovedeffectuallyatthesametimeiftheconditionswerecontrolledunderC/Nratioof6,DOof1.0mg/LandpHof7.5.Keywords:porousgranulatedcarrier;MBR;shortcutnitrification-denitrification收稿日期:2007-10-29;修订日期:2007-11-19第一作者简介:周利(1985-),男,四川省广安人,四川大学本科生,专业为环境工程。水体富营养化越来越严重,要求人们控制N、P的排放。脱氮工艺已成为人们研究的重点,但是脱氮的各种因素相互影响很大,在实际运用中还没有一个比较成熟的工艺。MBR是一种新型的生物处理技术,与传统的生物处理工艺相比,它具有很多优点:MLSS浓度高、耐冲击负荷能力强、泥龄长、污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT)可完全分离;产泥率低、占地面积小、工艺设备集中;系统可采用PLC控制,易于实现自动控制[1]。同时,在MBR中容易同时形成好氧和厌氧环境,所以有很多关于同步硝化、反硝化的报道[2-4]。还有人报道了在MBR中控制各工艺条件,实现短程硝化、反硝化[5,6]。短程硝化、反硝化就是控制条件,使NH4+—N只被氧化为NO2—N、不被氧化为NO3—N而直接进行反硝化作用。短程硝化、反硝化的标志就是出水NO2—N/(NO2—N+NO3—N)高于50%。短程硝化、反硝化的优点是:①硝化阶段需氧量减少25%,降低能耗;②反硝化阶段所需碳源减少4O%,在C/N比一定的情况下提高TN去除率;③减少污泥生成量50%;④减少投碱量;⑤缩短反应历程,提高脱氮率[7]。影响短程硝化、反硝化的因素主要有游离氨(FA)、pH、溶解氧(DO)、泥龄、有害物质、温度、C/N等。SHARON[8]通过控制温度来实现短程硝化、反硝化;OLAND则是通过DO来实现的[9]。实际上各因素之间是相互关联的,本实验利用各因素间的相互影响,寻求适合于这种反应器的工艺条件。1实验装置1.1实验装置试验装置见图1。注:1为进水箱;2为蠕动泵;3为空气泵;4为微滤膜;5为反应器;6为U型测压管;7为时间控制器。图1工艺图反应器总体积为25L,其工作容积为20L。膜组件为膜天公司生产0.2um孔径的聚乙烯中空纤维膜,其表面积为0.2m2,最大膜通量为600L/m2。填料为20—40目的多孔颗粒载体,添加量为5%。反应器进出水由同一台双头蠕动泵运行,保持进出水一致。为防止膜污染,进出水通过时间控制器,以“运行7min、停3min”间歇抽吸方式进行。膜内外压差定期通过水银测压计测定。设额定通量为5L/h(处于·1061·资源开发与市场ResourceDevelopment&Market200723(12)·实验与技术·临界通量下),HRT为4h,无余污