沸石曝气生物滤池中亚硝酸盐氮积累的研究_郭彦

沸石曝气生物滤池中亚硝酸盐氮积累的研究郭彦1,陈吕军1,温东辉2(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084;2.北京大学环境学院,北京100871)摘要:利用沸石曝气生物滤池研究了硝化反应中亚硝酸盐氮的积累现象。试验结果表明:同时增大滤速和进水氨氮浓度可以提高滤池出水中亚硝酸盐氮的浓度。在滤速为1m/h、气水比为1∶1、水温为13～16℃、进水氨氮负荷为1.5～1.8kg/(m3d)的条件下,系统对氨氮的去除能力为0.7～0.9kg/(m3d),亚硝酸盐氮占硝化反应产物的90%以上。沸石的离子交换能力对滤池中氨氮浓度具有调节作用,有利于实现亚硝酸盐氮的稳定积累。关键词:曝气生物滤池;亚硝酸盐氮积累;游离氨浓度;沸石中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2006)09-0073-05StudyonNitriteNitrogenAccumulationinZeoliteBiologicalAreatedFilterGUOYan1,CHENLv-jun1,WENDong-hui2(1.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.CollegeofEnvironmentalSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:ThenitritenitrogenaccumulationduringnitrificationinZeoliteBiologicalAreatedFilter(ZBAF)wasinvestigated.Theresultsshowthatthenitritenitrogenconcentrationintheeffluentisen-chancedbytheincreaseoffiltrationrateandammonianitrogenconcentrationsimultaneously.Undertheconditionsofthefiltrationrateof1m/h,air/waterratioof1∶1,watertemperatureof13-16℃,influ-entammonianitrogenloadingof1.5-1.8kg/(m3d),theammonianitrogenremovalcapacityis0.7-0.9kg/(m3d),andthenitritenitrogenamountstoover90%ofthesumofthenitrificationproduc-tion.Theammonianitrogenconcentrationinthefilterisadjustedbyionexchangeofzeolite.Therefore,stablenitritenitrogenaccumulationisachieved.Keywords:biologicalaeratedfilter;nitritenitrogenaccumulation;freeammoniaconcentra-tion;zeolite1试验装置与方法1.1试验进水进水以自来水加入一定比例的NH4Cl、Na2CO3、NaHCO3、NaH2PO4和少量的MgSO47H2O、FeSO47H2O、ZnSO47H2O、CuSO45H2O、CaCl22H2O配制而成。其中NH+4-N浓度为70～140mg/L,N、P比为10∶1,总碱度为460～1060mg/L(以CaCO3计),pH值为8.5～8.9。1.2试验方法采用底部进水、进气的上向流处理方式,取城市污水处理厂的二沉池回流污泥作为种泥进行驯化培养,逐步降低基质中的有机物含量并增加氨氮含量,当污泥对氨氮具有较高处理能力后,将其投加到滤池中,闷曝5d后开始连续进水。系统运行18d后,进水中85%的氨氮被氧化成硝酸盐氮,反应器挂膜启动基本结束。接着开始在0.5m/h和1.0m/h的73第22卷第9期2006年5月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVo.l22No.9May2006滤速下进行试验,通过改变工艺参数来提高出水中亚硝酸盐氮的浓度。采用气水联合反冲洗方式,反冲洗周期由水头损失和处理效果确定。1.3试验装置曝气生物滤池由有机玻璃柱加工而成,直径为8cm,总高度为220cm。底部为10cm高的砾石承托层,滤料选用天然斜发沸石,粒径为2～4mm,装填高度为150cm。承托层以上每隔30cm设有一个取样口,共5个。试验装置见图1。图1试验装置Fig.1Schematicdiagramofexperimentals