同步短程硝化反硝化研究_王磊

第23卷第4期2007年7月水资源保护WATERRESOURCESPROTECTIONVol.23No.4Jul.2007作者简介:王磊(1980—),男,江苏扬州人,博士研究生,研究方向为水污染控制技术。E-mail:wantonio@tom.com同步短程硝化反硝化研究王磊1,吴蓓2(1.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京210008;2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098)摘要:分析了现有短程硝化反硝化工艺处理高浓度氨氮废水所存在的问题,试验利用序批式反应器(SBR)的内部水力特性对其进行改造,以畜禽养殖废水为研究对象,从宏观上创造同步硝化反硝化(SND)条件,并实现了同一反应器内短程硝化反硝化的同步进行,改造后系统pH值下降速度减缓,反硝化效率提高,最终出水的亚硝酸盐和硝酸盐浓度分别降低了39%和38%。关键词:序批式反应器;短程硝化;反硝化;养猪场废水中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1004-6933(2007)04-0088-03Simultaneousshort-cutnitrificationanddenitrificationWANGLei1,WUBei2(1.NanjingInstituteofGeography&Limnology,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Problemsofshort-cutnitrificationanddenitrificationtechniqueinthetreatmentofwastewaterwithammonianitrogenofhighconcentrationwereanalyzed.Thesequencingbatchreactor(SBR)wasmodifiedbasedonitshydrauliccharacteristics.Takingpiggerywastewaterasacase,thesimultaneousshort-cutnitrificationanddenitrification(SND)conditionwasprovidedandtheSNDintheimprovedSBRwasrealized.ComparingwiththeusualSBR,thepHvalueofthenewsystemdroppedmoreslowlyandthedenitrificationefficiencywasimproved.39%ofthenitriteand38%ofthenitratewereremovedrespectively.Keywords:SBR;short-cutnitrification;denitrification;piggerywastewater随着经济的发展,大量含氮污染物的排放对自然环境造成了严重破坏,新型脱氮工艺研究备受关注。与传统的硝化反硝化相比,短程硝化反硝化工艺是将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下直接反硝化脱氮,这样可减少25%供氧量,反硝化阶段可减少所需碳源40%,另外还具有以下优点:可缩短反应所需时间,产泥少,节省反应器容积[1-2]。因此该工艺也被积极地应用到实际生产中,但在高浓度氨氮废水处理应用中,成功的实例并不多,主要存在两个问题。a.工艺流程控制困难。目前对短程硝化反硝化的研究中较多采用SBR反应器,不管是单一反应器分时段运行,还是2段或多段SBR串联运行,都是将亚硝化阶段与反硝化阶段在时空上分开进行,两阶段反应的时空分配对处理效果影响很大。高大文等[3]运用氧化还原电位(ORP)和pH值指标来指示判断硝化和反硝化的终点,以得到最高效的运行工况,但这对于波动较大的实际废水处理来说应用上还存在困难。b.反硝化效率低。对于含高浓度氨氮的废水来说,硝化过程控制在亚硝化阶段是相对容易的,关于各种影响因素的研究也较多[4-5],而在实际应用中往往反硝化成为脱氮效率的制约因素,原因是高浓度氨氮废水的硝化过程即使控制在亚硝化阶段同样会消耗大量的碱度,pH值往往会降的很低,同时碳源在好氧阶段大量减少,使反硝化时碳源不足,反硝化效率大大降低,所以会发现一般采用短程硝化反硝化工艺一个周期反而会变得更长,仍然存在碱度·88·和碳源的问题。为克服这些问题,利用SBR内部水力特性进行试验改造,以畜禽养殖废水为研究对象,从客观上创造SND条件,实现同一反应器内短程硝化反硝化的同步进行。1试验材料与方法1.1反应器改造本试验利用SBR的内部水流特性,