大型UASB系统磷化氢分布及磷平衡研究_丁丽丽

第41卷第6期2005年11月南京大学学报(自然科学)JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY(NATURALSCIENCES)Vol.41,No.6Nov.,2005大型UASB系统磷化氢分布及磷平衡研究丁丽丽,朱益新,梁瀚文,王强,莫伟恒,任洪强,王晓蓉(污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京,210093)摘要:重点研究厌氧UASB反应器污泥沼气中产生的气态磷化氢、结合态磷化氢沿高度分布以及磷平衡.结果表明,沼气中平均磷化氢浓度为1.94～17.92ngPH3/m3;反应器上空大气中气态磷化氢浓度约为0.09～0.16ngPH3/m3.反应器周围100m大气中未测到磷化氢.污泥结合态磷化氢浓度及沿高度分布随生产季节差异较大,4月份测得结合态磷化氢浓度较高(19.14～106.3ngPH3/kg湿泥),沿高度呈波浪形走势;10月份浓度仅为4月份的9%～74%(9.05～27.52ngPH3/kg湿泥),呈顶部和底部浓度高中间低的趋势,这可能与10月份污染物浓度低流量高有关.反应器顶部溢流区污泥中结合态磷化氢浓度高达100.1ngPH3/kg湿泥(4月份).由于溢流区阳光可以直射而且与空气直接接触,这意味着很可能存在另一种磷化氢生成新机制,即不同于厌氧微生物生成磷化氢.磷平衡研究发现,每天通过沼气损失的P量为4.5～46.6μgP,占总磷去除量的(0.434～4.25)×10-6‰.每天以污泥结合态磷化氢方式损失的磷量可估算为42.03～146.7μgP,占废水总磷去除量的(3.82～14.1)×10-6‰.排泥损失的总磷量为4.45kgP/d,占废水总磷去除量的43%.废水通过厌氧生成磷化氢除磷可行性极低.关键词:大型UASB,厌氧,磷化氢,磷平衡中图分类号:X701DistributionofPhosphineandPhosphorusBalanceinaFull_scaleUASBSystemDingLi_Li,ZhuYi_Xin,LiangHan_Wen,WangQiang,MoWei_Hen,RenHong_Qiang,WangXiao_Rong(StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,SchoolofEnvironment,NanjingUniversity,Nanjing,210093,China)Abstract:Distributionofgaseousphosphine,matrix_boundphosphineandphosphorusbalanceinafullscaleUASBreactorwereinvestigated.Resultsshowedthatmeanfreephosphineconcentrationinthebiogaswas1.94～17.92ngPH3/m3.Freephosphineconcentrationwas0.09～0.16ngPH3/m3intheatmosphereatthetopofUASB.Nophosphinewasdetectableintheambientair100mfromtheUASBreactor.Distributionofmatrix_boundphosphinealongtheheightofthesludgeblanketchangedgreatlyindifferentseasons.InApril,highermatrix_boundphosphineconcentrations(19.14～106.3ngPH3/kgwetsludge)wereachieved,whichfollowedawave_liketrendalongtheheight通讯联系人,E_mail:ekxr@nju.edu.cn基金项目:国家自然科学基金(50278041),江苏社会发展重点招标项目(BS2002049),江苏省环境工程重点实验室基金(KF04002)收稿日期:2005-04-10ofsludgeblanket.InOctober,only9%～74%oftheconcentrationsinAprilwereobserved,whichwerehigherbothatthetopandbottomofsludgeblanketthanthoseinthemiddle.Lowerwastescontentandhigherup_flowratemaycontributetothischange.Intheoverfall,ashighas100.1ngPH3/kgwetsludgeofmeanmatrix_boundphosphineintheslu