垃圾渗滤液曝气生物处理中好氧反硝化现象探讨

©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net给水排水Vol135No152009133垃圾渗滤液曝气生物处理中好氧反硝化现象探讨高秀花1,2刘宝林3田胜艳4沈照理2(1中国石油安全环保技术研究院,北京100083;2中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083;3中国地质大学(北京)海洋学院,北京100083;4天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457)摘要通过试验,对垃圾渗滤液间歇曝气(曝气时DO为5.5～7mg/L;停止时DO为1.1～5.5mg/L),在仅有有机碳、无机氮的条件下进行好氧反硝化脱氮研究。试验结果表明:间歇曝气条件下,渗滤液中存在的好氧反硝化土著微生物菌落会成为优势菌种,在溶解氧充足的条件下,能够发生好氧反硝化反应,使得硝化和反硝化可以真正同步进行;外加碳源不仅是厌氧反硝化所必须的,同样也是好氧反硝化的必要条件;好氧反硝化的最佳曝气方式为间歇曝气。关键词垃圾渗滤液间歇曝气好氧反硝化菌好氧反硝化0引言目前,城市垃圾填埋场渗滤液的处理研究仍处于初级阶段。高浓度氨氮是垃圾渗滤液的重要特征之一,也是导致处理难度增大的一个重要原因。传统的脱氮技术,是基于好氧硝化2缺氧反硝化理论。近年来,生物脱氮新技术的发展却突破了传统理论的认识,尤其是20世纪80年代好氧反硝化菌的重要发现,使得有关好氧反硝化生物脱氮的研究日趋活跃。目前,好氧反硝化的研究已经成为国内外研究热点。国外许多研究表明[1～6]:在完全好氧的条件下,同样存在着反硝化作用。在此过程中,好氧反硝化菌同时利用氮和氧作为最终电子受体,直接将氨氮转化为最终气态产物。也有许多研究表明[6～14]:硝化反应不仅由自养菌完成,某些异养菌也可以进行硝化作用;反硝化不只在厌氧条件下进行,某些细菌也可在好氧条件下进行反硝化作用;而且,许多好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌(如Thiosphaerapantotropha),并能把NH3—N直接氧化成气态终产物。总结国内外研究成果,好氧反硝化脱氮都是以培养、提纯后的单菌种为研究对象。迄今未见报道,不需要培养菌种,直接利用渗滤液中存在的好氧反硝化菌落进行垃圾渗滤液的脱氮处理。本文以天津地区某垃圾填埋场渗滤液为研究对象,利用渗滤液中存在的好氧反硝化土著微生物菌落在仅有有机碳、无机氮、完全好氧的条件下进行反硝化作用,使得生物脱氮实现真正意义上的同步硝化反硝化,并为实际渗滤液处理获取技术参数。1试验材料与方法1.1试验设计试验设计4个反应器,运行的环境条件相同,均为常温常压,温度为25.9～30.1℃。A1反应器和C1反应器为连续曝气,B1反应器和D1反应器为间歇曝气(曝气9h,停止3h)。在试验开始时,A1反应器和B1反应器不外加碳源,C1反应器和D1反应器加入葡萄糖作为外加有机碳源,使用渗滤液作为反应液。研究在不同条件下是否存在好氧反硝化现象。各反应器的反应条件见表1。4LiLaisheng,ZhuWanpeng,ZhangPengyi,etal1AC/O32BACprocessesforremovingrefractoryandhazardouspollutantsinrawwater1JournalofHazardousMaterials,2006,B135:129～1335张光辉,顾平.基于微滤工艺处理微污染地表水的一体化设备开发研究.水处理技术,2004,30(5):292～2966王龙,李思敏,李艳平.臭氧组合工艺处理微污染水源水的试验研究.河北工程大学学报(自然科学版):2007,24(2):50～54○通讯处:300161天津市河东区万东路106号卫生装备研究所朱孟府电话:(022)84656831E2mail:zmf323@163.com收稿日期:2008210216©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net134给水排水Vol135No152009表1各反应器设置条件反应器碳源C/N曝气方式DO/mg/LA11.79连续曝气5.5～7B11.79间歇曝气曝气DO5.5～7,停止DO1～5.5C1葡萄糖13.65连续曝气DO5.5～7D1葡萄糖13.65间歇曝曝气DO5.5～7停止DO1～5.51.2试验装置试验装置见图1,反应器总容积13L,有效容积10L。图1好氧反硝化试验装置系统1.3试验用水选用天津地区某垃圾填埋场渗滤液,其水质见表2。表2试验水质指标水质指标范围水质指标范围TN/mg/L580.65～744.14NO