曝气生物滤池内同步硝化反硝化的研究进展_刘硕

2010年第3期北京水务·水环境·曝气生物滤池内同步硝化反硝化的研究进展刘硕1吕鑑1黄赟芳2申颖洁2（1北京工业大学建筑工程学院1001242北京市水利科学研究所100048）摘要笔者以1984—2009年发表在国内外期刊上的关于BAF研究与应用的多篇文献为基础，对曝气生物滤池中的同步硝化反硝化作用从宏观、微观和微生物角度进行机理分析，并从DO、C/N、pH以及滤料角度对影响脱氮过程的因素进行探讨，最后对曝气生物滤池同步硝化反硝化研究进行展望。关键词曝气生物滤池同步硝化反硝化DOC/N滤料中图分类号X522文献标志码B文章编号1673-4637（2010）03-0023-05收稿日期：2010-02-01作者简介：刘硕（1985—），男，硕士。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!���������������������������������������������������!#$������%&!#$�����’&!#$�����6543210TP浓度值/（mg/L）22222.844.52.222DO值/（mg/L）进水TP浓度；出水TP浓度。图4DO对CASS系统除磷效果的影响试验中维持CASS池进水COD和TP平均浓度基本稳定条件下，DO在2mg/L左右时，出水TP浓度为0.66mg/L；增大曝气量，使CASS池主反应区DO在（3.5~4.0）mg/L时，TP去除率也由86%下降到37%；随后降低曝气量，恢复好氧区DO浓度在2mg/L，出水TP浓度逐渐降低，经过12d运行，出水TP浓度为0.66mg/L，去除率恢复到84%左右，见图4。过量曝气情况下，聚磷菌过量消耗其体内储存的聚β-羟基丁酸，聚磷菌吸收磷酸盐时ATP能量不足，从而造成除磷效果下降。当曝气量恢复到正常水平，聚磷菌内的聚β-羟基丁酸积累到一定程度，才能实现系统较高的除磷效率[3]。为了稳定出水TP浓度，在低负荷时采取曝气控制策略，维持好氧区DO浓度在2mg/L左右范围内，避免聚磷菌不必要的聚β-羟基丁酸消耗，可以达到较好的除磷效果，同时可以降低能耗。3结论（1）CASS工艺脱氮效果受温度影响，水温在30℃时系统脱氮效果最好，此时NH3-N去除率在80%左右，TN去除率在70%左右。低温条件下运行时要充分考虑温度对脱氮效果的影响以及增大曝气量对水温及能耗的影响。（2）增加回流比可以提高CASS工艺脱氮效率，但需综合考虑能耗问题。（3）CASS工艺好养区DO维持在2mg/L左右时，TP去除率较高。在低负荷情况，采取曝气控制措施，可以达到较好的除磷效果，并可以降低能耗。参考文献[1]白璐，王淑莹，高守有．低曝气量与实时控制下的常温短程硝化研究［J］．中国给水排水，2006，22(9)：30-33．[2]林荣忱，乔寿锁，王家廉．污废水处理设施运行管理［M］．北京：北京工业出版社，2006：140-144．[3]张自杰．排水工程［M］．北京：中国建筑工业出版社，1999．（责任编辑：林跃朝）·23·2010年第3期北京水务·水环境·曝气生物滤池(BAF)是20世纪80年代在欧美发展起来的一种污水固定床生物膜处理技术，由污水、空气和微生物构成的三相在反应器中进行传质反应。该技术的突出特点是处理效率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便和抗冲击负荷能力强等，在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮等过程中起到了良好的作用。城市污水传统生物脱氮工艺都将缺氧区和好氧区隔开，即形成前置反硝化或后置反硝化工艺。然而，国内外多种试验研究证明硝化和反硝化可以在同一操作条件与反应器内进行，称为同步硝化反硝化现象Si-multaneousNitrificationandDenitrification，简称(SND)。目前对SND技术的研究主要集中在序批式反应器(SBR)、生物转盘反应器(RBC)、生物流化床、氧化沟等。与传统工艺相比，SND有诸多优点：①反硝化过程产生的碱度就地中和硝化过程中产生的酸度，能有效地保持反应器中pH值稳定；②曝气量减少，降低了能耗，缩短反应时间，提高脱氮效率；③减少缺氧池，简化系统，减少投资，易于管理。利用曝气生物滤池集生物处理、过滤、缺氧微环境等优点，来实现好氧区同步硝化反硝化，进一步提高BAF的脱氮性能，近年来得到了许多研究人员的重视，笔者从宏观、微观和微生物角度进行了SND机理分析，并从DO、C/N、pH以及滤料角度对影响脱氮过程的因素进行了探讨，最后对曝气生物滤池同步硝化反硝化研究进行了展望。1BAF发展现状和特点曝气生物滤池属于生物膜法范畴，最早由法国的OTV公司开发。它将生物氧化过程与固液分离集于一体，在同一单元反应器中完成碳源去除、悬浮物过滤和硝化过程，若对池体结构进行改造增加厌氧