实时控制SBR系统中的短程硝化反硝化_邓仕槐

第1卷第8期环境工程学报Vol.1,No.82007年8月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringAug.2007实时控制SBR系统中的短程硝化反硝化邓仕槐李晓璐李远伟武俊英张小平(四川农业大学环境工程系,雅安614025)摘要以人工模拟高氨氮废水为研究对象,采用循环间歇式曝气方式,以溶解氧浓度(DO)和pH值为过程控制参数,对SBR系统进行实时控制、全程跟踪。根据此过程中COD、NH+4-N、NO-2-N和NO-3-N4项水质指标的变化情况,研究SBR系统中的短程硝化反硝化工艺。实验结果表明,在短程硝化反硝化工艺中,采用较高曝气量,并且在曝气过程中用DO和pH值作为过程控制参数是可行的。关键词高曝气量DOpH值SBR短程硝化反硝化中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2007)08-0070-04Researchofshortcutnitrification-denitrificationinSBRunderthereal-timecontrolDengShihuaiLiXiaoluLiYuanweiWuJunyingZhangXiaoping(DepartmentofEnvironmentalEngineering,SichuanAgricultureUniversity,Ya'an614025)AbstractTakingartificiallypreparedhighammonianitrogenwastewaterastheresearchobject,usingthecycleintermittentaerationprocess,andtakingdissolvedoxygendensity(DO)andpHascontrolparameters,thereal-timecontrolandwholecoursetracingofsequencingbatchreactor(SBR)wasconducted.Accordingtothechangesoffourwaterindexes———COD,NH+4-N,NO-2-N,NO-3-N,theshortcutnitrification-denitrificationinSBRwasstudied.Theexperimentalresultsshowedthatitisfeasibletotakehigh-strengthaerationandtouseDOandpHasthecontrolparametersinprocessofnitrification-denitrification.Keywordshigh-strengthaeration;DO;pH;SBR;shortcutnitrification-denitrification基金项目:四川农业大学青年科技创新基金项目收稿日期:2006-08-02;修订日期:2007-01-22作者简介:邓仕槐(1968～),男,副教授,主要研究方向:环境污染与工程治理。E-mail:shdeng8888@163.com短程硝化反硝化机理是控制硝化过程至产生NO-2阶段,然后再由NO-2直接还原为N2释放出,或在厌氧或缺氧条件下由NO-2与NH+4-N作用形成N2,实现硝化反硝化过程[1]。在传统硝化-反硝化工艺中,氨先被氧化成硝酸盐,再被还原为氮气。就生物脱氮而言,硝化过程中的“NO-2※NO-3”与反硝化过程中的“NO-3※NO-2”都是多余的路程,将其从工艺中省去同样能实现废水脱氮[2]。短程硝化反硝化与传统的生物脱氮工艺相比,具有节能、节约外加碳源,缩短水力停留时间,减少剩余污泥排放量,缺氧/好氧过程交替发生,泥龄短且活性高,可同时脱氮除磷等优点[3,4]。SBR工艺的序批式运行方式就为硝化反硝化创造了良好的环境。在短程硝化反硝化过程中存在许多因素影响NO-2-N的积累以及出水水质,例如可通过控制硝化反硝化过程中的溶解氧浓度、pH值和温度等环境因素来实现短程硝化反硝化和提高出水水质。其中传统理论认为,低DO环境可以有效地提高系统的亚硝化率。前人研究表明[5],控制DO在0.5mg/L左右可以实现亚硝酸盐的积累。本实验研究发现,在高DO环境下同样可实现亚硝基氮的积累并可缩短曝气时间达到节约能源的目的。本实验通过各项水质指标的分析(均按照国家环境保护局颁布的标准方法进行),在实现短程硝化反硝化工艺的基础上,研究短程硝化反硝化过程中反应器内DO、pH值的变化与COD降解以及与NH+4-N、NO-2-N和NO-3-N(这三者简称“三氮”)转化的相关性,同时,考察了高曝气量对短程硝化反硝化的影响和应用DO、pH值作为过程控制参数的影响,对合理安排曝气量和曝