常温下SBBR反应器中亚硝酸型同步硝化反硝化的实现

常温下SBBR反应器中亚硝酸型同步硝化反硝化的实现*张立秋1,2�韦朝海2�张可方1�张朝升1�方�茜1�李淑更2(1�广州大学土木工程学院,广州510006;2�华南理工大学环境科学与工程学院,广州510006)摘要:采用自主设计的序批式生物膜反应器(SBBR)处理南方地区城市污水,在常温(25~27�)条件下,pH值7�2~7�6,通过恒定低曝气量实现了稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化(SND)。试验还考察了�(C)��(N)对SBBR系统SND的影响。结果表明:在SBBR反应器中处理城市污水实现SND的较为适合的�(C)��(N)在5~8,亚硝酸氮积累率在85%以上,TN去除率可以达到80%以上。关键词:亚硝酸型同步硝化反硝化(SND);SBBR;C�N;亚硝酸氮积累率REALIZATIONFORSIMULTANEOUSNITRIFICATIONDENITRIFICATIONVIANITRITEINSEQUENCINGBIOFILMBATCHREACTORATNORMALTEMPERATUREZhangLiqiu1,2�WeiChaohai2�ZhangKefang1�ZhangChaosheng1�FangQian1�LiShugeng2(1.SchoolofCivilEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract:Simultiniousnitrificationdenitrificationvianitritewassteadilyrealizedinsequencingbiofilmbatchreactor(SBBR)designedindependentlywithurbansewageinsouthChinaatnormaltemperature(25�27�)andpH:7�2�7�6ofcontrollinglowoxygen.TheeffectofC�NratioonSNDwasexamined.TheresultsindicatedthatC�NratiorealizingSNDinSBBRwithurbansewagewas5�8.Nitritenitrogenaccumulatedratewasover85%andTNremovalefficiencyof80%couldbeachieved.Keywords:simultaneousnitrificationdenitrificationvianitrite;SBBR;C�Nratio;nitritenitrogenaccumulatedrate��������*国家自然科学基金资助项目(50878058,50278036);广东省自然科学基金资助项目(8151009101000015)。0�引言传统的生物脱氮是将氨氮完全氧化成硝酸盐氮再进行反硝化,而氮的微生物转化过程中,氨态氮被氧化成硝态氮是由两类独立的细菌催化完成的。这两类细菌在生理特性及动力学特征上存在固有的差异,对于反硝化菌无论是从NO-2-N还是NO-3-N均可以作为最终受氢体。因而整个生物脱氮过程可以通过NH+4-N�NO-2-N�N2的途径完成,即短程硝化反硝化。所谓短程硝化就是将硝化过程控制亚硝化阶段而终止,随后进行反硝化。与传统硝化反硝化相比,短程硝化反硝化不仅可以节省能耗约25%(以氧计),节约碳源40%(以甲醇计),而且可以缩短反应时间,大幅度降低产生的污泥量[1]。另外,硝化和反硝化也可以在单一好氧反应器内完成,即同步硝化反硝化(SND)。SND可以节省二沉池的容积,具有使反应器维持中性pH而无需外加酸碱等优点[2]。由于废水生物处理反应器均为开放的非纯培养系统,如何使硝化反应停止在亚硝化阶段,出现亚硝酸盐积累后如何维持其长期稳定存在,是短程生物脱氮技术的关键。国内外学者针对同步硝化反硝化、短程硝化反硝化进行了大量的研究[3-7],但对于SBBR反应器中SND研究很少,且研究仅限于高浓度氨氮废水的研究[8-11],而在利用单一SBBR反应器处理城市污水实现SND和亚硝酸盐积累更鲜有报道。本研究采用的反应器为序批式生物膜反应器(SBBR),SBBR反应器与传统活性污泥法SBR工艺相似,结构上更加适合培养世代周期较长的、细胞产率低的氨氧化细菌,运行方式上更有利于产物的及时转化和酸度的及时调节[12-13]。试验的主要目的是通过自行设计的SBBR反应器常温下实现SND和亚硝酸40环�境�工�程2009年2月