侧向流曝气生物滤池前置脱氮的研究_张红晶

44给水排水Vol.33No.12007侧向流曝气生物滤池前置脱氮的研究张红晶1龙腾锐2何强2曹艳晓2(1重庆大学化学化工学院,重庆400045;2重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045)摘要利用自行研究开发的侧向流曝气生物滤池(LBAF),考察LBAF内前置脱氮的现象。在原水流量为1m3/d时,研究了缺氧/好氧区容积比和回流比等因素对处理效果的影响。试验结果表明,气水比10∶1,回流比1～2,缺氧/好氧区容积比分别为1∶6.4和1∶4.0时,可使CODCr、NH3—N、TN的去除率分别达87%、74%、64%以上。通过对滤池内含氮化合物的空间分布以及微生物数量的监测结果表明,采用前置脱氮的LBAF具有良好的硝化反硝化效果。关键词侧向流曝气生物滤池前置脱氮缺氧好氧回流比传统的生物脱氮工艺都是在同一个反应器中,通过时间或空间上好氧和缺氧的交替进行来实现脱氮,如A/O、A2/O等工艺。目前国内外对前置反硝化原理应用于曝气生物滤池工艺的研究及应用鲜有报道,因此试验针对侧向流曝气生物滤池(LBAF)的特点,采用前置反硝化工艺对生活污水的处理效果及规律进行了研究。1试验设备与方法1.1试验设备LBAF试验装置见图1,长2.28m,宽0.7m,高1.35m,由调节池、A段填料、过渡区、B段填料和出水区串联组成。A段交错填装5筐粒径为10～15mm的沸石,筐内放置一根微孔曝气管,填料筐与池体壁面之间形成25mm宽的“S”形小阻力流槽,大部分污水穿过填料,小部分污水会绕过填料筐,通过“S”形小阻力流槽,与穿过填料筐的污水汇合进入下一个填料筐,这样填料利用率高,可适当延长反冲洗周期。B段每隔28cm放置一根微孔曝气管,装填粒径为3～6mm的沸石,目的是为了增加生物量浓度,提高出水水质。填料层自下而上的构造为:沸石填料、反冲洗进水管、曝气管、反冲洗进气管、沸石填料。LBAF采用在填料筐内布置曝气管,能够按照工艺要求对曝气点和回流点的位置进行设置,实现在同一滤池内完成厌氧和好氧反应。1.2运行方式国家十五攻关项目(2001BA604A-01)。图1LBAF结构示意前置反硝化时,试验分别选择在距反应器进口处1.14m和1.42m两个位置以后开始进行曝气,使前部缺氧区体积分别为162.4L和240.8L,好氧区体积分别为1041.6L和963.2L,缺氧区与好氧区的体积比分别为1∶6.4和1∶4.0。选择原水流量为1m3/d,在反应器正常运行期间通过改变CODCr负荷、缺氧区与好氧区的体积比(V缺∶V好)、回流比等条件,考察反应器的运行性能。1.3试验方法试验用水为重庆大学学生宿舍的生活污水,由水泵将污水从初沉池输送到实验室高位水箱,然后进入反应器。原水水质为:SS75～220mg/L,CODCr201～468mg/L,TN61.63～123.90mg/L,NH3—N40.13～121.77mg/L,pH6.5～7.5,NO-3—N0～2.94mg/L,NO-2—N0～0.017mg/L。连续测定滤池沿程的CODCr、氨氮、总氮、硝态氮、亚硝态氮,定时测定溶解氧。微生物数量用MPN法,其他项目采用《水和废水监测分析方法》(第4版)中推荐的标准分析方法。DOI:牨牥牨牫牱牳牴牤jcnkiwwe牨牴牰牬牪牥牥牱牥牨牥牨牫给水排水Vol.33No.12007452试验结果与分析2.1回流比的影响由于回流增加了动力消耗,同时由于滤池水力负荷增加,为保证达到一定的硝化效果,必须相应增加反应器容积和填料体积,以满足污水在反应器和填料上的停留时间。在试验中,讨论了回流比对去除污染物的影响。试验工况为:原水流量为1m3/d,气水比为10∶1,V缺∶V好=1∶4.0。不同回流比条件下各种污染物去除情况见表1。表1不同回流比条件下污染物去除率回流比无回流(15.2～16.3℃)1∶1(21.0～22.2℃)2∶1(24.2～28.5℃)CODCr进水/mg/L201～363(294.0)258～432(334.9)298～468(394.8)出水/mg/L25～52(36.9)28～56(41.2)32～67(49.5)去除率/%85.67～91.20(87.50)85.93～89.89(87.70)85.08～89.94(87.60)NH3—N进水/mg/L75.45～121.77(88.22)40.13～61.58(52.15)56.77～74.94(64.03)出水/mg/L25～52(36.87)7.83～13.10(11.30)12.21～23.37(18.25)去除率/%43.29～71.16(56.22)70.92～85.96(75.94)66.15～79.06(74.37)TN进水/mg/L86.89～123.90(97.25)61.63～81.