厌氧_好氧组合工艺去除有机物和氮的可行性研究_李晓惠

第一作者:李晓惠,女,1978年生,硕士研究生,研究方向为厌氧—好氧组合工艺同时去除有机物和氮。厌氧—好氧组合工艺去除有机物和氮的可行性研究李晓惠杨凤林张兴文(大连理工大学环境与生命学院,辽宁大连116023)摘要为寻求一种较低成本、高效率的生活污水处理工艺,研究了厌氧消化(UASB)—好氧(BF)后处理组合工艺同时去除生活污水中有机物和氮的可行性。系统的水力停留时间分别设为12、10、8、5h,有机容积负荷分别为1.0、1.2、1.5、2.0g/(Ld),出水COD低,平均去除率均大于92%;TN容积负荷分别为62.5、75.3、82.8、159.3mg/(Ld),TN去除率分别为82.79%、79.97%、76.25%、67.83%。长期生存在微氧条件下,颗粒污泥的紧密度和沉降性能均低于接种厌氧,粒度增大,比产甲烷活性略有降低,但仍保持在较高水平。关键词升流式厌氧颗粒污泥床好氧后处理污水处理FeasibilitystudyofremovingorganicandnitrogenfromsewagewaterintheUASB/BFsystemLiXiaohui,YangFeng-lin,ZhangXingwen.(SchoolofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,DalianLiaoning116023)Abstract:AfeasibilitystudywasperformedtoremoveCODandtotalnitrogenfromsewagewaterinfluentintheupflowanaerobicsludgeblanketcolumnandthesubsequentaerobicbiofilter(UASB/BF).Thehydraulicretentiontimesof12,10,8,and5hwereemployedtoresultintheorganicloadingsof1.0,1.2,1.5,and2.0gCOD/(Ld)andthetotalnitrogenloadingof62.5,75.3,82.8,and159.3mg/(Ld).Morethan92%ofinfluentCODwasre-movedatallloadingstested;theremovaloftotalnitrogenwasabout83,80,76,and68%,respectively.Relativetotheseedinganaerobicsludgegranules,thelongtermexposuretothemicroaerobicconditionresultedinalargergran-ulesizewhilethecompactnessandsettleabilitywerelower,thegranularsludgemaintainedaslightlyreduced,stillre-spectable,methanogenicactivity.Keywords:UpflowanaerobicsludgeblanketAerobicpost-treatmentWastewatertreatment厌氧消化(UASB)—好氧(BF)后处理组合工艺具有节省能量、出水水质好、无需污泥消化装置和节省占地面积等优点。虽然该类型的组合工艺还未投入到实际的运行中,但由于其潜在的优势,国外已对其进行了大量的研究[1～5]。但大多数研究中的线性组合工艺仅能将氨氮转化为硝态氮,无法实现对TN的去除。如果要对其实现TN的去除,必须于其后处理段在时间或空间上形成相应的好氧硝化和缺氧反硝化段,并且需要投外加碳源,这样不仅增加了运行费用,而且也有可能造成二次污染。因此,许多学者将目光投向产甲烷/反硝化+好氧硝化组合工艺。已有研究表明,反硝化微生物能大量存活于没有硝态氮存在的厌氧消化污泥中[6～8],在没有硝酸盐存在的厌氧环境中,反硝化微生物低水平的发酵作用维持它们的继续生存[7]。本研究的目的是探索UASB—BF后处理组合工艺同时去除生活污水中有机物和氮的可行性,提出了在较低运行费用及较少占地面积条件下,COD、TN全面达标的新方法。1实验材料与方法1.1实验装置试验装置如图1所示,反应器由有机玻璃制成,高1m,有效体积2.5L。反应器底部装填厌氧颗粒污泥,体积为1L;好氧悬浮生物滤池填料直接浸没于反应器的上部,体积为1L。好氧滤池采用空心圆柱型的改性聚乙烯悬浮填料,其密度略小于水,直径8mm,高10mm,实际可供微生物生长的最大比表面积约为450m2/m3。反应器温度通过恒温水浴套管控制在27～30