硝化-反硝化曝气生物滤池改进工艺处理水产养殖废水

第20卷第1期2017年2月扬州大学学报（自然科学版）JournalofYangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.20No.1Feb.2017硝化-反硝化曝气生物滤池改进工艺处理水产养殖废水朱历，纪荣平'赵思(扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州225127)摘要：采用出水回流的上流式曝气生物滤池处理模拟水产养殖废水，逐一优化厌氧/好氧（A/O)—体化曝气生物滤池中水力负荷、气水体积比以及硝化液回流比等3个因素，通过分析出水水质确定最佳运行参数.结果表明：1)设定厌氧/好氧区域体积比为1:1，当工艺中水力负荷为39.86m3•(m2•d广、硝化液回流比为200%，气水体积比为2:1，水力停留时间为1.81h时，污染物去除效果最佳，化学需氧量(chemicaloxygendemand，COD)、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别达71.09%，96.29%，78.26%，17.22%;2)各优化条件下，当A/O体积比为1:1时，该改进工艺下总氮去除效果可达GB3838—2002《地表水环境质量标准》中的I类标准.关键词：曝气生物滤池；A/O体积比；水产养殖废水中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1007-824X(2017)01-0074-05DOI:10.19411/j.1007-824x.2017.01.017〇引言随着我国规模化水产养殖业的迅猛发展，淡水养殖水体环境不断恶化，不仅影响了水产品质量，甚至会威胁到人类健康，故养殖水体的净化处理尤为重要[1].目前，国内外处理养殖废水的方法主要有间歇式活性污泥法（sequencingbatchreactor,SBR)污水处理工艺[23]、生态工程化循环水池塘养殖系统[4]、人工湿地[5]、循环水养殖系统[6]和细菌絮凝技术[7]等，各工艺下的出水水质均符合淡水池塘养殖用水标准.曝气生物滤池（biologicalaeratedfilter,BAF)工艺[8〜结合了接触氧化法和给水工程中普通快滤池的优点，能够在同一反应器内实现固液分离和生化反应，其内部氧气传递速率与生物膜内部溶解氧浓度呈正比，从而影响微生物代谢活动，若辅以强化曝气手段，滤池对污染物的转化和去除效果更佳.本文拟在传统的曝气生物滤池工艺基础上设置中部曝气强化系统内部硝化_反硝化作用以增强脱氮效果，并通过优化运行参数提高水产养殖废水中有机物、氨氮、总氮和总磷的去除率，以期为BAF在实际工程中的应用提供参考.1试验材料与方法1.1试验材料1)试验装置.模拟水产养殖废水处理装置由内径为9cm、高度为1.8m的透明有机玻璃圆柱体构成，结构如图1所示.在BAF承托层上方填充1.2m高的生物陶粒，中部设有高度可调节的微孔曝气头（曝气头上方至水面附近为好氧区域的有效体积，承托层以上至曝气头下方为厌氧区域的有效收稿日期：2016-03-10.*联系人，E-mail:rpgi@yzu.edu.cn.基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（2012BAJ24B06-02).引文格式：朱历，纪荣平，赵思.硝化-反硝化曝气生物滤池改进工艺处理水产养殖废水[J].扬州大学学报（自然科学版），2017,20(1):74-78.第1期朱历等：硝化-反硝化曝气生物滤池改进工艺处理水产养殖废水75体积）.进水箱中的污水与曝气生物滤池顶部的回流液混合后一起输送至池体底部，采用自下而上的运行方式，废水中的各污染物质通过附着在陶粒表面的生物膜的吸附、代谢等作用去除.2)试验水质.通过对周边鱼塘水质调研后人工配制模拟水产养殖废水，水温为20〜25C，向100L自来水中投加0.73g氯化铵和19.60g鱼饲料.模拟进水中COD(高锰酸钾法测定）、氨氮、总氮、总磷和溶解氧的平均质量浓度分别为1〇.〇,0.5,3.5,0.5,7.5mg•L1，pH义6〜9.1.2试验方法、几6u、日$orPA/rW士；^^1.进水箱；2.螺动泵；3.承托层；4.微孔曝气头；设定水温为15〜25C，A/0体积比为1:1，首先5.转子流量计；6.曝气机；7.取样口；8.回流管.将陶粒滤料和活性污泥充分混合后置于反应器，然后使@图1装置结构不蒽图装置结构不蒽图挺拟水产养殖废水填丨两反应益，母日换水一^次，在空飞Fig.1Schematicdiagramofdevice流速为〇.8L•min1下连续曝气7d后开始逐步增大装置的水力负荷至19.48m3•(m2•d)1，连续进水直至挂膜成功.分别调节3种试验因素至各位级水平：水力负荷为19.48,27.18,39.86m3•(m2•d)1;气水体积比为100%，150%，200%;硝化液回流比为1:1，2:1，3:1，测定BAF改进工艺对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果.本试验主要水质指