3A-MBR工艺污水脱氮特性试验研究

2015年第15期第42卷总第305期广东化工www．gdchem．com169性中速滤纸抽滤，至少抽取1000mL滤液。滤液用于测定COD、TN、NH4+-N、TP、NO3-N，其他指标利用便携仪器直接在反应池内测定。水质分析方法：COD测定采用重铬酸钾法，NH4-N测定采用纳氏试剂分光光度法，TN测定采用过硫酸钾氧化分光光度法，TP测定采用过硫酸钾消解．钼锑抗分光光度法，NO3一N测定采用纳氏试剂分光光度法，MLSS、DO采用便携测定仪测定。表1原水水质Tab．1Rawwaterqualitymg·L‘2试验结果与讨论2．1C0D去除效果根据试验水质取样分析结果可知，在进水COD在73．20～259．00mg／L范围内大幅波动情况下，经过3A．MBR工艺处理后，出水COD浓度始终保持在25mg／L以下，COD去除率高达90．35％，如图2所示。这表明3A．MBR工艺出水水质指标COD稳定，具有很好的抗进水COD冲击负荷的能力，出水COD浓度优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2OO2)一级A标准(COD~50mg／L)。250§：75O落于亍时闽(d)图2进出水COD浓度变化Fig．2ConcentrationcurveofCODininflowandoutflowwater3A—MBR工艺能高效去除COD的主要原因在于：其一，厌氧池的厌氧水解过程能够对冲击负荷起到削峰填谷作用，使进水水质波动幅度减小；其二，好氧池和缺氧调节池污泥浓度高，具有抗高冲击负荷的容量和能力；其三，MBR超滤膜具有高效截留的作用，膜池的强曝气也有利于污泥与有机物的充分混合，促进了有机物的降解，确保了出水水质指标COD浓度低和相对稳定。2．2氨氮的去除效果根据试验水质取样分析结果可知，在进水氨氮在12．50～24．44mg／L范围内大幅波动情况下，经过3A．MBR工艺处理后，出水氨氮浓度均低于O．5mg／L，氨氮平均去除率为98．9％，如图3所示。从图3可知，3A—MBR工艺具有很好的氨氮去除效果和很强的抗进水氨氮冲击负荷的能力，出水氨氮浓度大大优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB189l8．2o02)一级A标准(氨氮45mg／L)。根据试验监测数据，分析了各反应池出水的平均氨氮浓度变化(见表2)。从表2可见，在厌氧池，氨氮去除率高达85％以上，这是由于原水进入厌氧池后首先被稀释，根据厌氧池的容积和进水量对比可知，稀释倍数接近2，故稀释作用使氨氮浓度降低近一半，其次在厌氧状态下，聚磷菌释放磷并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物而进行细胞合成，氨氮因此被去除一部分，使厌氧池污水中氨氮浓度下降；在缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量N03_N和NO2-N，通过生物反硝化作用，还原为N2释放至空气，使缺氧池氨氮浓度下降37‰在好氧池，在好氧硝化菌作用下，有机氮被氨化继而被硝化而转化成硝酸盐，使氨氮浓度显著下降，去除率达78％以上；在缺氧调节池，从好氧池排入的大量硝酸盐，通过反硝化菌的生物反硝化作用，还原为N2释放至空气，使氨氮浓度进一步下降，但由于绝大部分通过内循环管路回流到缺氧池，致使该池氨氮去除率仅有20％作用；在MBR池，在曝气好氧氧化和膜分离作用下，氨氮进一步去除，确保了出水氨氮浓度低于0．5mg／L。鞠期图3进出水氨氮浓度变化Fig．3ConcentrationcurveofammonianitrogenininflowandOutflowWater表2各反应池氨氮去除效果Tab．2Removaleffectofarnmonianitrogenduringeachtank2_3总氮的去除效果根据试验水质取样分析结果可知，在进水TN在14．04~26．18mg／L范围内大幅波动情况下，经过3A．MBR工艺处理后，出水TN浓度均低于8mg／L，TN平均去除率为80．0％，出水总氮浓度大大优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918．2o02)一级A标准(TN≤15mg／L)。如图4所示。从图4可知，3A—MBR工艺具有较高的总氮去除效率。日期图4进出水TN浓度变化Fig．4Concentrationcurveoftotalnitrogenininflowandoutflowwater2．4脱氮机制的初步分析为了探讨3A．MBR的脱氮机制，根据试验数据，分析了各反应池总氮、氨氮和硝态氮的平均去除率情况(见图5)。由图5可知，在厌氧池，由于稀释作用和厌氧条件下聚磷菌吸收氨氮等进行细胞合成，使进入厌氧池的原水中的氨氮被稀释和利用，氨氮大部分被稀释和去除，故厌氧池氨氮去除率高达85％以上，由于原水中氨氮占总氮的质量百分比达90％，故造成厌氧池总氮去除率也高达75％以上；在缺氧池，由于机械搅拌和好氧池回