回流比对前置反硝化BAF工艺脱氮效能的影响_曹诚文

回流比对前置反硝化BAF工艺脱氮效能的影响曹诚文1，2，沈耀良1，2（1.苏州科技学院江苏省环境科学与工程重点实验室，江苏苏州215011；2.苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215011）摘要：应用前置反硝化BAF工艺对生活污水进行试验研究，结果表明回流比对该工艺处理效果影响显著。在A段与O段体积比1∶4、气水比3∶1、水力停留时间10h的条件下，最佳回流比为3:1，此时CODCr去除率在70%左右，NH4+-N去除率大于97%，TN去除率在80%左右。关键词：生活污水；曝气生物滤池；前置反硝化；回流比中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1672-0679（2009）03-0009-04前置反硝化曝气生物滤池工艺融合了BAF工艺与A/O工艺的优点，具有良好的脱氮性能，在有效降解废水中有机污染物的同时，也能够满足对废水生物脱氮的要求[1]。其中回流比是影响其处理效果的一个重要因素，笔者利用前置反硝化BAF工艺处理生活污水，并研究了回流比对该工艺脱氮效能的影响。1试验装置和方法1.1试验装置及流程试验采用上向流曝气生物滤池结构（见图1）。反应柱为前置反硝化曝气生物滤池。填料粒径为2～4mm，采用陶粒填料，堆积密度0.89g/cm3,密度1.56g/cm3，比表面积4.11m2/g，空隙率33.9%。反应柱为Φ10cm、高200cm的有机玻璃柱。反应柱填料层每隔25cm设一个取样口。滤柱内部结构由下至上依次是承托层（高20cm），填料层（高130cm）。反应柱承托层的底部设有有机玻璃穿孔板，其中底部设有穿孔曝气管，工艺曝气与反冲洗曝气共用一套系统。反应柱有效体积均为4L，其中缺氧段有效体积为0.8L，好氧段有效体积为3.2L，V好:V缺=4:1。污水由底部进入，上部排出，出水一部分经循环泵回流至底部和原水混合进入反应器进行反硝化。反冲洗采用气水联合反冲，反冲液由顶部溢流口排放。1.2试验水质试验用水为生活污水，试验中通过稀释或投加葡萄糖及氯化铵来改变进水浓度，原水水质指标如表1所示。2结果与讨论在控制CODCr为300mg/L左右,NH4+-N为40mg/L左右，气水比为3:1，水力停留时间（HRT）为10h条件下，考察前置反硝化BAF在不同的回流比（1:1、2:1、3:1、4:1）下CODCr、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TN的出水变化规律，从而确定前置反硝化BAF工艺去除有机物和脱氮的最佳回流比。反应柱在各回流比下运行5d。———————————————————[收稿日期]2009-06-05[作者简介]曹诚文（1983-），男，江西九江人，硕士研究生。图1试验工艺图第22卷第3期苏州科技学院学报（工程技术版）Vol．22No．32009年9月JournalofSuzhouUniversityofScienceandTechnology（EngineeringandTechnology）Sep．20092009苏州科技学院学报（工程技术版）表1原水水质指标2.1回流比对CODCr去除效果的影响图2为不同回流比对前置反硝化BAF工艺处理CODCr效能的影响。由图2可知，当回流比从1:1提高到2:1时，前置反硝化BAF对CODCr的平均去除率由73.77%提高到78.00%，说明在一定范围内提高回流比对去除有机物是有利的。因为随着回流比的提高，系统的水力负荷增大，水力剪切增加，对生物膜能起到更新作用，同时还可避免悬浮颗粒包裹于生物膜表面，保证了传质效果，从而使系统中的微生物保持较高的活性；另外前置反硝化BAF主要用于脱氮，当回流比加大时，回流到前置反硝化BAF中的硝态氮、亚硝态氮量相应提高，此时反硝化菌需要利用更多的有机物作为碳源进行反硝化，也促进了对CODCr的去除。当回流比提高至3:1时，系统对CODCr的平均去除率下降到72.66%，当回流比提高到4:1时，系统对CODCr的平均去除率为72.89%。随着回流比的增加，系统对CODCr的平均去除率不再增加。这是因为提高回流比使系统的水力负荷增大，污水在滤料层中的水力停留时间缩短，异养菌的生物降解作用被削弱，部分有机物未来得及被微生物分解利用便随水流排出，导致系统出水CODCr浓度有所升高[2]。此外，较大的水力负荷还使滤料层的截留和吸附作用下降，导致对悬浮态的大颗粒有机物的去除效果变差，系统的处理效能随之下降。总的看来，提高回流比对系统去除CODCr的影响较小。在不同的回流比下，系统均取得了较好的CODCr去除效果，去除率均在70%以上。2.2回流比对氨氮去除效果的影响图3所示为不同回流比对前置反硝化BAF工艺处理NH4+-N效能的影响。由图3可知，前置反硝化BAF对氨氮的去除率随着回流比的增加呈现先上升再下降的趋势，这与对CODCr的去除规律相