氢自养反硝化技术去除饮用水中高浓度的硝酸盐_陆彩霞

氢自养反硝化技术去除饮用水中高浓度的硝酸盐陆彩霞1，2，顾平1，张光辉1(1．天津大学环境科学与工程学院，天津300072;2．中海油天津化工研究设计院，天津300131)摘要:考察了附着生长型氢自养反硝化反应器对饮用水中高浓度硝酸盐的去除能力，探讨了溶解氢气(DH)浓度对反硝化效果的影响。结果表明，对硝酸盐的去除效果稳定，平均出水浓度为1．49mg/L，去除率为95．4%;在出水中检测到了亚硝酸盐，平均浓度为5．39mg/L，且波动较大，导致对总氮的去除率仅为80．6%。亚硝酸盐可通过次氯酸钠快速氧化去除，计量关系为有效氯∶亚硝酸盐=4．96∶1。硝酸盐的去除几乎不受DH浓度的影响，但总氮的去除却受其影响很大，DH浓度的变化导致出水总氮值波动较大。填料堵塞是该反应器存在的主要问题，建议通过加强反冲洗来解决。关键词:自养反硝化;氢气;生物膜;高浓度硝酸盐;饮用水中图分类号:TU991文献标识码:A文章编号:1000－4602(2011)23－0040－05HydrogenotrophicDenitrificationforRemovalofHighConcentrationNitratefromDrinkingWaterLUCai-xia1，2，GUPing1，ZHANGGuang-hui1(1．SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China;2．TianjinChemicalResearchandDesignInstitute，CNOOC，Tianjin300131，China)Abstract:Thecapabilityofahydrogenotrophicdenitrificationreactoroperatedintheattachedgrowthsystemforremovalofhighconcentrationnitratefromdrinkingwaterwasinvestigated，andthein-fluenceofdissolvedhydrogen(DH)ondenitrificationwasdiscussed．Theresultsshowthatnitrateisre-movedstablywithanaverageeffluentconcentrationof1．49mg/Landaremovalrateof95．4%，whilenitriteisdetectedintheeffluentwithanaverageof5．39mg/Landahighfluctuation，leadingtoTNre-movalrateof80．6%．Nitritecanberapidlyremovedbysodiumhypochloriteoxidizing，withthestoichio-metricrelationshipbetweenavailablechlorineandnitriteof4．96∶1．NitrateremovalishardlyinfluencedbyDHconcentration，whileTNremovalissignificantlyinfluencedbyDHconcentration．ThevariationofDHcausesremarkablefluctuationofeffluentTN．Cloggingisthemainproblemofthereactor，whichcanbesolvedbybackwashing．Keywords:autotrophicdenitrification;hydrogen;biofilm;highconcentrationnitrate;drinkingwater随着经济的发展，饮用水水源受硝酸盐污染日益严重，而我国对饮用水中硝酸盐浓度的限制却越来越严格，新的饮用水卫生标准(GB5749—2006)规定硝酸盐浓度的上限为10mg/L(硝酸盐、亚硝酸盐以及总氮均以N计)，从而对硝酸盐的去除技术提出了更高要求。氢自养反硝化技术可有效解决这一问题。氢自养反硝化技术的研发始于20世纪70年代·04·第27卷第23期2011年12月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol．27No．23Dec．2011末期，至80年代已有中试研究。在透气膜应用于氢气扩散之后，研究者开发了许多新型反应器，典型代表为膜生物膜反应器。在中空纤维膜生物膜反应器(HFMBR)中，中空纤维膜在作为生物膜载体的同时还起到氢气扩散器的作用［1～3］。HFMBR具有如下两个优点:氢气的利用率高，几乎达100%，因而降低了电子供体的成本以及出水中氢气