低DO下的短程硝化及同步硝化反硝化_张小玲

低DO下的短程硝化及同步硝化反硝化张小玲,李斌,杨永哲,王磊,王志盈(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055)摘要:研究了低溶解氧下序批式反应器(SBR)的短程硝化特征和控制条件以及碳源浓度、投加方式对同步脱氮效率的影响。试验结果表明,保持高、低溶解氧交替的环境是实现短程硝化的关键;当进水NH+4-N为300mg/L、COD为400～600mg/L时,采用半连续碳源投加方式可保证总同步脱氮效率达到80%。关键词:序批式反应器;短程硝化;同步硝化反硝化;低溶解氧中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-4602(2004)05-0013-04Short-cutNitrificationandSimultaneousNitrificationandDenitrificationinSBRatLowDOZHANGXiao-ling,LIBin,YANGYong-zhe,WANGLei,WANGZhi-ying(SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTech-nology,Xi'an710055,China)Abstract:Studywasmadeonthecharacteristicsandcontrolconditionofshort-cutnitrificationinSBRatlowDO,andtheeffectofcarbonsourceconcentrationanddosingmodeonefficiencyofsi-multaneousdenitrification.TheresultsshowedthattomaintainenvironmentinwhichhighandlowDOoccuralternatelyisthekeytoachievingshort-cutnitrification.WhenNH+4-Nis300mg/LandCOD400～600mg/Lininfluent,useofsemi-continuousdosingofcarbonsourcecanguaranteesi-multaneousdenitrificationefficiencyupto80%.Keywords:SBR;short-cutnitrification;simultaneousnitrificationanddenitrification;lowDO基金项目:国家自然科学基金资助项目(50178059)1材料及方法1.1试验装置试验装置见图1。SBR反应器的总容积为5L(有效容积为4L),其进水、曝气、沉淀、排水等操作由程序自动控制,采用瞬时(5min)进水、恒定供气的运行方式。1.2试验材料原水为人工配制,成分为:NH4HCO3、NaHCO3、CH3COONa·3H2O、KH2PO4及微量元素,其中NH+4-N为300mg/L,COD为400～600mg/L,PO3-4-P为3mg/L;接种污泥取自西安北石桥污水处理厂的氧化沟。1.3分析项目及方法氨氮:纳氏试剂比色法;亚硝态氮:N-1-萘基乙二胺比色法;硝态氮:紫外分光光度法;COD:重铬酸钾法;其他指标按标准方法测定。·13·中国给水排水2004Vol.20CHINAWATER&WASTEWATERNo.5图1试验装置2结果与讨论2.1污泥的驯化与培养采用逐渐提高进水氨氮浓度的方法对污泥进行驯化、培养,为了加快培养速度保持反应器温度在28～32℃。由于污泥本身具有硝化能力,在进水氨氮浓度为50～100mg/L时,经过两天的适应就可使出水氨氮浓度<5mg/L。但当进水氨氮浓度从100mg/L增加到200mg/L时出水氨氮浓度明显增加,说明反应器受硝化菌数量的限制,不能将氨氮完全转化。又经过10d的驯化、培养,硝化细菌数量增加,出水氨氮浓度再次降低到5mg/L以下,反应器的氨氮去除负荷达到0.62kg/(m3·d),氨氮转化率为98%,标志着高氨硝化污泥驯化、培养的结束。2.2SBR内高氨硝化的特征SBR的工作周期为6h,其中进水5min、曝气295min、沉淀30min、排水15min、闲置15min,采用曝气量恒定的供氧方式(曝气量为70～80L/h)。图2是一个周期内含氮化合物的浓度变化情况。图2SBR内的短程硝化过程由图2可知,在进水(氨氮浓度为150mg/L)结束后氨氮浓度随着反应的进行先呈直线下降(在5～180min时段),而后缓慢下降(在180～240min时段),最后基本保持不变(在240～300min时段)。这是序批式反应器内物质浓度变化的典型特征,它反映了氨氧化反应遵循Monod方程,即氨氮浓度>1