低C_N冲击对A_2_O处理功能影响及修复方法研究_戴兴春

160给水排水Vol.35No.112009低C/N冲击对A2/O处理功能影响及修复方法研究戴兴春1,2高岩2陈曦2朱勇2黄民生2王国华3(1江苏省仪征市水务局,扬州211400;2华东师范大学资源与环境学院,上海200062;3上海市政工程设计研究总院研发中心,上海200092)摘要研究了低C/N对A2/O系统产生的冲击效应及修复方法。结果表明,C/N为2时对系统冲击效应明显,可使系统硝化功能、CODCr去除率和TP去除率分别下降40%、50%和30%,同时会导致少量污泥上浮和产生轻微污泥膨胀问题;而采用加大回流比(R和r都提高2倍)的修复方法可显著增强系统处理功能,修复期NH3—N平均去除率可提高20%,TN平均去除率提高约7.4%,CODCr平均去除率提高约5.4%。并且加大回流比可有效缩短修复运行时间,使系统的NH3—N、TN和CODCr去除功能提前约3～4d恢复。关键词A2/O低C/N冲击修复污泥回流比A2/O系统中碳源的竞争是制约脱氮除磷效率的重要因素[1～4]。对此国内外的研究有所涉及。Malgorzata等[5]认为C/N为4～13.4时,系统硝化脱氮效果较为理想;Choi等[6]认为,C/N>10时方可保证处理效果;候红娟等[7]研究表明,C/N≤3时,反硝化作用基本停止。这些研究成果表明,A2/O系统进水C/N不宜低于3～4。普通城市生活污水中C/N基本能够满足这一需求[8],但是对一些大型石油化工企业的废水处理装置而言,由于工业废水所占比例高,因此水质易产生较大波动且营养元素不均衡[9～11],特别是高含氮产品排废或检修泄漏时,低C/N常使A2/O系统处理功能不稳定,甚至出水恶化。因此,研究低C/N比对A2/O系统产生的冲击损伤效应,探索系统异常状况下的快速有效修复方法具有一定的应用价值。上海市建委重大科技攻关项目(重科2007-007)。1材料与方法1.1试验装置与运行参数2套A2/O小试平行运行(见图1),记为A和B;污泥取自上海某污水处理厂,稳定运行2倍泥龄以上。流量2.4L/h,DO2～4mg/L,F/M平均为0.12gBOD5/(gMLSS·d),内回流比(R)为200%,污泥回流比(r)为50%,SRT约15d,沉淀池停留时间2.5h,图1小试装置示意参考文献1张新丽,胡小玲,岳红,等.膜分离技术在抗生素提取中的研究进展.化工进展,2003,22(11):1165～11712唐广军,张本惠.聚偏氟乙烯膜的亲水改性研究进展.化工进展,2004,23(5):480～4843张颖,任南琪,陈志强.膜生物反应器在日本的应用现状.中国给水排水,2002,18(2):91～924周洁.聚偏氟乙烯膜的亲水改性及处理低浓度含油废水的研究:[学位论文].南京:南京理工大学,2005&通讯处:124010辽宁省盘锦市兴隆台区石油大街90号电话:13704278589E-mail:Litaosheji@163.com收稿日期:2009-03-12修回日期:2009-08-26DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2009.11.014给水排水Vol.35No.112009161水温22～25℃。1.2试验水质试验用水取自上海市某污水处理厂初沉池,水质状况如表1所示。表1试验水质状况指标pHCODCr/mg/LNH3—N/mg/LTN/mg/LNO-3-N/mg/LTP/mg/L范围平均7.8～8.48180～22020018～242138～42400.2～0.60.41～421.3冲击材料进水中人工投加NH4Cl以降低C/N。NH4Cl为化学纯,细小白色颗粒晶体,易溶于水,试验时直接投加到进水桶中并与废水混合,随进水泵进入系统。根据课题组前期研究成果,冲击C/N设定为2(N以NH3—N计)左右。1.4试验方法冲击试验于2007年12月7日下午4时开始,冲击持续48h,分别于24h和48h取样,分析并评价冲击效应。修复试验于2007年12月9日下午4时开始,将B系统污泥回流比r和内回流比R分别调整为1∶1和1∶4,A系统为参照,分析并评价修复效果。修复试验进行10d后,隔天取样,于2007年12月18日将B调整为正常进行模式,考察修复效果的稳定性。1.5分析方法(1)CODCr:重铬酸钾法;NH3—N:钠氏试剂法;NO-3—N:酚二磺酸紫外分光光度法;TN:过硫酸钾紫外分光光度法[12]。(2)硝化与亚硝化速率:取定量混合液,曝气至饱和,20℃水浴、封闭条件下测耗氧量至DO为1mg/L时止,根据MLSS及测定时间,得耗氧呼吸速率[13,14];重复曝气,加入0.5mg/L丙烯基硫脲(ATU),抑制硝化作用[15,16],并测定耗氧呼吸速率,两者差为硝化呼吸速率;重复上述操作,再加入氯酸钠(NaClO