宝钢四期焦化废水短程硝化反硝化现象

宝钢四期焦化废水短程硝化反硝化现象废水短程硝化反硝化现象现象概述在氧气含量不足（微氧条件）下，曝气能力成为限制步骤，反应池内则发生亚硝酸盐的积累，如图2所示，图中所示为6、7、8、9四个月生化段运行数据，在图中可以看出，在7月份曝气量不足时，会造成反应池内亚硝酸盐的积累，直到9月份，二沉池内总氮的基本构成为亚硝酸盐，并且生化段总氮去除率达到80%，二沉池出水总氮平均在60mg/L以下，因此在生化段发生短程硝化-反硝化反应（SHARON工艺，即StableHighrateAmmoniaRemovalOverNitrite）。在SHARON工艺中，氨转化为亚硝酸盐而不被进一步氧化为硝酸盐。图1为氮循环过程，其中OLAND过程即SHARON工艺过程。Fig1.Thenitrogencycleasitisknowntoday.(Brandesetal.,2007)如下为其计量反应方程。1)传统的除氨硝化第一步：NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+硝化第二步：NO2-+0.5O2→NO3-硝化：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+反硝化：NO3-+4gCOD+H+→0.5N2+1.5g污泥合并：NH4++4gCOD+2O2→0.5N2+H2O+H++1.5g污泥2)基于亚硝化作用除氨（SHARON）硝化第一步：NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+反硝化：NO3-+2.4gCOD+H+→0.5N2+0.9g污泥合并：NH4++2.4gCOD+1.5O2→0.5N2+H2O+H++0.9g污泥需氧量的减少意味着该工艺的曝气量可减少25%。亚硝酸盐直接还原为氮气所需的碳源减少40%。这对于一个需要添加额外碳源如甲醇的低C/N比废水来说，其成本的降低可能更明显，在本期工艺中，后置反硝化工艺段外添加碳源量减少。另外在基于亚硝化的工艺中，亚硝化产生的污泥也低大约40%。现场运营效果图2.废水运行效果（数据取自6、7、8、9月份）由图2中可见，自六月份中旬二沉淀池废水亚硝酸盐氮持续产生，并在7月中旬达到稳定水平，二沉池内总氮主要由亚硝酸盐构成。二沉池出水总氮在8、9月份基本保持在70mg/L以下，运行最后一段时间内，总氮在60mg/L以下，因此在此短程硝化反硝化过程去除率较高。此外，通过对二沉池亚硝化率考察，通过图3可以看出生化过程中亚硝化率在80%以上。图3.生