SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制_高大文

SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制高大文,彭永臻,郑庆柱(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:以豆制品生产废水为对象,研究了在较高温度下[(31±1)℃]SBR工艺中短程硝化反硝化生物脱氮过程的实现,并在此基础上考察了应用ORP和pH值作为短程硝化反硝化过程控制参数的可行性。试验结果表明,该工艺对氨氮的去除率>95%,对亚硝酸盐的积累率(NO-2-N/NO-x-N)稳定在96%以上;同时发现反应过程中ORP和pH值的变化与有机物降解、氨氧化之间存在着很好的相关性,可以根据ORP和pH值变化曲线上的特征点来判断硝化和反硝化反应的终点,从而减少曝气和搅拌时间,达到节能的目的。关键词:豆制品废水;SBR;短程硝化反硝化;过程控制参数中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-4602(2002)11-0013-06ProcessControlofShortcutNitrification-DenitrificationinSequencingBatchReactorProcessGAODa-wen,PENGYong-zhen,ZHENGQing-zhu(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinUniversityofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Inthetreatmentofsoybeanwastewater,studywasmadeonthenitrificationanddeni-trificationathighertemperature(31±1)℃insequencingbatchreactor(SBR)processandonthefea-sibilityofapplyingORPandpHvalueascontrolparametersofshortcutnitrificationanddenitrificationprocess.Theresultshowedthatremovalrateofammonia-nitrogencanreach>95%andnitrateaccu-mulationrate(NO-2-N/NO-x-N)>96%.Atthesametime,thevariationofORPandpHvalueiswellrelatedtoorganicdegradationandammoniaoxidation.Sothatjudgmentontheendingofnitrifica-tionanddenitrificationcanbebasedontheinflectionpointonthevariedcurveofORPandpH,andthusreducingaerationandmixingtimeforthepurposeofenergysaving.Keywords:soybeanwastewater;SBR;shortcutnitrificationanddenitrification;processcontrolparameter基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(50138010)1试验材料与方法SBR试验装置及控制示意图见图1。SBR反应器为圆柱形,内径为300mm,高为700mm,总有效容积为38L。采用鼓风曝气,以转子流量计调节曝气量;用温控仪将反应器内的水温控制在所要求的范围内;用ORP仪和pH计分别在线测定各反应阶段的ORP和pH值,并根据反应阶段ORP和pH值的变化逐时取样测定COD、NH3·13·中国给水排水2002Vol.18CHINAWATER&WASTEWATERNo.11-N、NO-2-N、NO-3-N、MLSS和碱度等指标。图1SBR试验装置与控制示意图原水取自某豆腐厂的黄浆水,其COD浓度为500～3200mg/L,试验时向实际废水中加入一定量的自来水并配成所需的进水浓度。试验步骤为进水结束后立即开始曝气,反应结束后沉淀1h,然后排水、闲置、进入下一个周期。各项水质指标的分析均按照国家环境保护局颁布的标准方法进行。2结果与分析通过查阅文献得知,反应温度和碱度对实现短程硝化反硝化起着重要作用,故首先进行了短程硝化污泥的培养和驯化,并在实现该工艺的基础上研究短程硝化反硝化过程中反应器内ORP、pH值的变化与COD降解以及与NH3-N、NO-2-N、NO-3-N(这三者简称“三氮”)转化的相关性,同时考察了曝气量对短程硝化和应用ORP、pH值作为过程控制参数的影响,为合理安排曝气量和曝气时间提供了理论基础。2.1试验过程中的ORP、pH值的变化反应器进水COD浓度为850～900mg/L,NH3-N浓度为6