外加剩余污泥水解酸化液碳源时曝气生物滤池的生物脱氮性能

第38卷第1期2012年1月水处理技术TECHNOIoGYOF、^，ATERTREATMENTV01．38No．1Jan．，201241外加剩余污泥水解酸化液碳源时曝气生物滤池的生物脱氮性能梅翔l，王蓓蕾1，成慧灵1，吴飞1，严小明2，陈江2(1．南京林业大学化学工程学院环境工程系，江苏南京210037：2．南京市江心洲污水处理厂，江苏南京210019)摘要l利用剩余污泥水解酸化液作为外加碳源研究中部曝气和底部曝气曝气生物滤池(BAF)处理低碳氮比生活污水时的生物脱氮性能。结果表明，碳源与污水投配的流量比以及是否回流对BAF生物脱氮效果影响明显，气水流量比和回流流量比对BAF生物脱氮效果有一定影响；进水NH4+-N、TN质量浓度和COD分别为43．1l、45．07、29．2mg·L1时，中部曝气BAF的NFh+-N和TN去除率分别为99．04％和78．32％，出水COD为32．4mg·L-1；底部曝气BAF的NHd-N和TN去除率分别为98．61％和68．99％，出水COD为28．4mg·L-‘．研究表明，BAF在2种运行方式下可获得良好的硝化与反硝化性能，且不会引起二次污染。关键词：剩余污泥水解酸化液；碳源；低碳氮比生活污水；曝气生物滤池；运行方式；硝化；反硝化中圈分类号lX703．1；TQ028．8文献标识码lA文章编号l1000．3770(2012)01．0041．006低碳氮比污水外加碳源条件下生物脱氮的研究是目前的一个热点。外加碳源的研究主要集中在以木质纤维素为主的固体碳源、部分工业废水以及污泥水解产生的挥发性脂肪酸这几种碳源上。纤维素类碳源取材方便、来源充足、成本低廉，但这类碳源的释放不能得到有效控制、需要较长的HRT、出水水质受外界温度影响大等。如果使用不当，则会造成水中有机物含量超标，并容易引起反硝化中间产物积累，产生二次污染等问题【Ⅷ。部分工业废水拥有很高的有机物浓度及可生化性，氮磷含量低，毒性小，如果作为反硝化脱氮的碳源，不仅可以解决脱氮过程中碳源不足的问题，还可以利用城市污水处理单元，节省工业废水处理所消耗的资源。高景峰等H以啤酒废水作为脱氮碳源，以SBR法工艺获得了对氮的完全去除，并且啤酒废水拥有比甲醇更高的反硝化速率。Bodik等四采用SBR法探讨了生物柴油废弃物(丙三醇)作为有机碳源时城市污水的生物脱氮性能。但工业废水的来源受到工业类型、布局及产量等诸多因素的限制，制约了其广泛应用。污泥水解酸化产物挥发性脂肪酸(VFAs)被认为是最适合于生物营养物去除工艺的碳源之一旧。Gao等[71研究A20系统加入剩余污泥发酵液用作生物脱氮除磷的补充碳源后，总氮和总磷去除率分别达到80．1％及90．0％，脱氮除磷效果明显。于令芹等卧将A／O短程硝化反硝化工艺与污泥厌氧水解工艺耦合，在A／O工艺缺氧段加入污泥水解发酵产物作为反硝化所需部分碳源，当污泥水解产物与污水以l：10比例混合后，TN脱除效率比未耦合前提高了22．98％。目前剩余污泥发酵产物VFAs作为补充碳源主要应用在A／O、A20和SBR等工艺系统上，脱氮效果明显，但消耗的剩余污泥水解酸化液较多且控制不好易产生有机二次污染[7,9qo]。曝气生物滤池(BAF)可集生物硝化与反硝化以及过滤吸附等过程于一体，具有处理效率高、占地面积小和抗冲击负荷能力强等特点，在城市污水和工业废水的处理尤其是生物脱氮过程中的应用已有许多报道[11“6】。而利用剩余污泥水解酸化液作为补充碳源探讨BAF生物脱氮性能的研究较少。本文以剩余污泥水解酸化液为外加碳源，考察碳源与污水投配的流量比、气水流量比和回流流量比等对中部曝气和底部曝气2种收稿日期：2010．10．25基金项目：国家“十一五”水专项子课题资助(2009ZX07101．15)；南京林业大学人才基金资助项目(G2005．06)l江苏省研究生培养创新工程资助项目(苏教研[201016号)t江苏商校优势学科建设上程资助项目(PAPD)作者简介I梅翔(1967一)，男。副教授．研究方向为水污染控制理论与技术lE-mail：meixian91967@yahoo．corn万方数据42水处理技术第38卷第1期运行方式下BAF硝化与反硝化特性的影响，探讨2种运行方式下BAF的工艺条件和效果。l试验部分1．1污水水质试验用低碳氮比生活污水取自南京林业大学污水集水渠，污水水质为：COD为15．2～53．0mg·L-1，平均26．3mg·L1；TN质量浓度18．13～30．05mg·L-1，平均25．67mg·L-i；Nt-L+-N质量浓度为13．01--23．90mg·L-i，平均17．34mg·L1：TP质量浓度为0．697-3．882mg·L-1，平均1．983mg·L。1；pH为6．84～8．24。试验中根据试验设计安排投加适量的NI