间歇曝气短程硝化控制新途径的初步试验研究_张辉

新疆环境保护2005,27(4):28～32EnvironmentalProtectionofXinjiang间歇曝气短程硝化控制新途径的初步试验研究张辉,白向玉,李敬,路平(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州221008)摘要:采用SBR,以间歇曝气的方式控制短程硝化,分别研究了在限制曝气量和不限制曝气量条件下,亚硝酸盐的积累情况。试验表明,间歇曝气可以作为短程硝化的控制条件,在一定条件下,亚硝化率可达到90%以上。限制曝气量时,在低DO情况下,采用间歇曝气控制短程硝化更为有效、经济。关键词:间歇曝气;短程硝化;控制途径;曝气量;SBR中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-2301(2005)04-0028-05StudyonaNewWayofShortcutNitrificationwithIntermittentAeration.ZHANGHui,BAIXiang-yu,LI-Jing,LU-ping(CollegeofEnvironmentalandSpatialScienceCUMT,JiangsuXuzhou221008,china).En-vironmentalprotectionofXinjlang2005,27(4):28-32Abstract:InuseofaSBRreactor,wecontroltheprocessofnitrificationwithinnitritebythewayofintermittentaeration,studytheaccumulationofnitriteonconditionsoflimitedoxygenandnon-limitedoxygen.Theexper-imentindicatesintermittentaerationisawaytocontrolshortcutnitrification.Incertaincondition,theratioofnitriteaccumulatingcanreach90%.WhenconfiningthequantityofaerationwhichleadtoaconditionoflowDO,It'saefficientandeconomicalwaytocontrolshortcutnitrificationwithintermittentaeration.Keyword:intermittentaeration;shortcutnitrification[controllingway[quantityofaeration[SBR近年来,在生物脱氮技术的研究中,短程硝化因其具有节约能源、减少污泥产量、减少占地面积等优点而受到国内、外污水处理专家的重视,许多以短程硝化为基础的新型生物脱氮工艺相继出现,如短程硝化-反硝化工艺、短程硝化-厌氧氨氧化工艺。在这些新型生物脱氮工艺中,短程硝化往往是整个工艺的限速步骤,因此,如何在硝化过程中稳定持久的获得NO2-N成为技术的关键[1-3]。1短程硝化的控制条件及存在问题1.1短程硝化的控制条件亚硝酸细菌和硝酸细菌在生理机制及动力学特征上存在固有的差异,导致某些影响因素对其存在不同程度的抑制作用[4],实现短程硝化的关键在于通过控制条件以确立亚硝酸细菌的竞争优势,从而有效地抑制硝化系统中硝酸细菌的活性或减少硝酸细菌的数量,主要控制条件包括:温度、pH、溶解氧、游离氨以及污泥龄等[5]。1.1.1温度对亚硝酸菌和硝酸菌的最大比增长速率具有不同的效应。当温度低于20℃时,硝酸菌的最大比增长速率>亚硝酸菌的最大比增长速率,而当温度>20℃时,亚硝酸菌的最大比增长速率>硝酸菌的最大比增长速率。换言之。当系统温度较高时(>25℃),亚硝酸菌处于优势地位,有利于亚硝酸盐的积累而实现短程硝化[2-3]。收稿日期:2005-11-15第4期张辉等:间歇曝气短程硝化控制新途径的初步试验研究291.1.2亚硝酸菌与硝酸菌古代周期比亚硝酸菌的世代周期比硝酸菌世代周期短,若使系统中污泥龄介于亚硝酸菌和硝酸菌的最小停留时间之间,系统中硝酸菌就会逐渐被淘洗出去,使亚硝酸菌成为系统优势菌,从而实现短程硝化[5]。1.1.3亚硝酸菌与硝酸菌生长的适宜pH亚硝酸菌与硝酸菌生长所需的最适pH不同,亚硝酸菌的适宜pH范围为7.0～8.5,硝酸菌为6.0～7.5。试验表明:pH值>7.4时亚硝酸盐氮所占比率>90%,短程硝化要求pH值必须控制在7.4～8.3之间[3]。1.1.4游离氨对两种硝化细菌的毒害作用不同硝酸菌对游离氨的敏感性要大于亚硝酸菌,试验发现:0.6mg/L的FA几乎就可以全部抑制硝酸菌的活性,而对亚硝酸菌只有当FA浓度>5mg/L时才会对其活性产生影响。通过调整进水氨氮浓度或通过调整