脱氮污泥驯化方法初探及曝气量控制研究

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第25卷第6期2007年11月北京工商大学学报(自然科学版)JournalofBeijingTechnologyandBusinessUniversity(NaturalScienceEdition)Vol125No16Nov.2007文章编号:167121513(2007)0620001205脱氮污泥驯化方法初探及曝气量控制研究王娟,汪苹,王磊,李志军(北京工商大学化学与环境工程学院,北京100037)摘要:采用进水浓度逐步上升方法驯化脱氮污泥,获得的活性污泥脱氮性能良好,氨氮去除率达到90%以上,TN去除率最高达到5910%.实验表明:采用该方法驯化脱氮污泥,实现同步硝化反硝化是有效可行的.在进水氨氮浓度每一提高阶段,氨氮去除率总有下降阶段,但经过3～7周的适应性运行后,系统氨氮去除恢复稳定,达到95%以上.同时,在该实验范围内,COD的提高对氨氮去除也有明显影响,氨氮去除率也有先下降后升高,最终稳定的过程.不同曝气量控制实验发现,在中间曝气量下(本实验为017L/min),能实现较好的脱氮效果,TN去除率达到4112%.实验表明,存在一中间曝气量,低于或高于该中间值,TN去除率均会降低,当曝气量比较低时,不仅TN去除受影响,氨氮去除率也会降低.关键词:脱氮污泥;驯化;镜检;曝气量控制中图分类号:X52文献标识码:A收稿日期:2007207203作者简介:王娟(1982—),女,山东淄博人,硕士研究生,研究方向为水污染控制工程;汪苹(1953—),女,上海人,教授,主要从事水污染控制工程方面的研究.通讯作者.氮污染已成为破坏水体环境的主要因素之一(如水体富营养化),生物脱氮也越来越受到人们的重视.传统理论认为,水体中氨氮分两步降解,即好氧条件下的硝化(氨被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐)与缺(兼)氧条件下的反硝化(硝酸盐和亚硝酸盐被还原成气态氮).近年来,有关厌氧氨氧化Anammox(anaerobicammoniaidation)[1]、SHARON工艺(sin2glereactorforhighammoniumremovaloverni2trite)[2]、OLAND工艺(oxygenlimitedautotrophicnitrificationanddenitrification)[3]等新型生物脱氮工艺均是以不同菌种的生物性能,结合生物脱氮新理论,成功实现脱氮目的的.参与脱氮作用的菌株以及异养菌生长速率比较结果如表1.硝化过程主要是由亚硝化菌、硝化菌完成的,其菌属于自养菌,化能无机自养,通过氧化NH+42N或NO-22N从中获得能量和固定CO2;该菌的世代时间比异养菌长,混合培养过程中生长缓慢.因此,如何较好地实现硝化是本实验成功的关键.表1硝化菌、反硝化菌以及异养菌的生长速率比较结果[4]细菌种类世代时间/h最大增长速率/h-1细菌种类世代时间/h最大增长速率/h-1亚硝化菌8～360.02～0.09异养菌2.3～8.70.08～0.3硝化菌8～590.01～0.06反硝化菌———0.11本研究着重从污泥驯化入手,讲述如何通过逐步提高进水浓度的方式实现脱氮污泥的驯化方法,以及在提高过程中参数变化情况.同时,本实验从曝气量最优控制入手,对同步硝化反硝化的影响因素进行初步分析.1实验部分111实验装置与分析方法1)实验装置本实验装置为内径为15cm,高65cm,有效容1©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net积为12L的圆柱形有机树脂反应器,编号为4#,如图1.装置采用钛板曝气,配有无级变速搅拌器.采用SBR工艺,具体操作模式为:瞬间进水→曝气8h→沉降→静置→排水.一天(24h)运行一个周期8h,每周期进水6L,排水6L.反应器运行由微电脑定时器按照设定程序自动控制.空气流量通过流量计维持在较低范围,反应阶段DO维持在小于015mg/L的范围内.1.SBR反应器2.电动搅拌器3.曝气板4.空压机5.流量计6.控制器7.溢流口8.排水口9.排泥口图1污泥驯化反应器2)实验用水实验过程中进水采用人工模拟废水,具体配制方法为:模拟氨氮废水由NH4Cl配制:由NH4Cl配制一定浓度的母液,实际进水则根据所需不同浓度由母液稀释而成.碳源有机废水:进水CODCr采用煮的玉米水,具体配制方法为:称取200g玉米面用5L的开水冲释,置电磁炉上加热煮沸,使可溶性淀粉溶解,然后静置取上清液.测定该废水CODCr=30