不同方式实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺的比较

硝化与反硝化

中国环境科学 2004,24(5)：618~622 China Environmental Science

不同方式实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺的比较

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高大文1,彭永臻1,2,王淑莹2 (1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江 哈尔滨 150090；2.北京工业大学环

境与能源工程学院,北京 100022)

摘要：采用序批式活性污泥法(SBR),以实际豆制品废水为处理对象,比较了控制温度(T=31±0.5℃)、溶解氧(DO=0.5mg/L)和pH值(7.8~8.7)3种途径实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺.结果表明,无论从硝化速率、硝化时间、污泥沉降性能以及生物相上,控制溶解氧实现的短程硝化反硝化脱氮工艺均不如其他2种工艺.就该工艺存在的问题从活性污泥法反应动力学和微生物相上进行了理论探讨,3种途径实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺在实际工程应用中均不同程度地存在一些问题. 关键词：豆制品废水；序批式活性污泥法(SBR)；短程硝化反硝化；生物脱氮

中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1000－6923(2004)05－0618－05

Comparative studies on shortcut nitrification-denitrification biological nitrogen removal technique realized in different pattern. GAO Da-wen1, PENG Yong-zhen1,2, WANG Shu-ying2 (1.School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China；2.School of Environmental and Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China). China Environmental Science, 2004,24(5)：618~622 Abstract：Three ways of controlling temperature (T=31±0.5℃), DO (DO=0.5mg/L) and pH value (pH=7.8~8.7) for realizing the shortcut nitrification-denitrification biological nitrogen removal technique adopting sequencing batch reactor (SBR) with soybean wastewater as treating object were compared. The shortcut nitrification-denitrification nitrogen removal technique realized with controlling DO was not as good as the other two techniques by means of comparing nitrification rates and time, sludge settling property and biofacies. And some problems existed in the technique was explored in theory according to active sludge reaction kinetics and microbe biofacies. There exited some problems of different degree in actual engineering application of biological nitrogen removal technique realized in these three ways. Key words：soybean wastewater；sequencing batch reactor (SBR)；shortcut nitrification-denitrification；biological nitrogen removal

短程硝化反硝化生物脱氮工艺是近几年刚刚发展起来的新型生物脱氮技术.该技术具有节约能源、减少污泥产量和省占地面积等优点,因此,越来越受到国内外污水处理专家的重视,并成为污水生物脱氮研究领域的热点[13].通过对当

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1　　试验装置与方法　

本研究采用的试验装置为SBR反应器,由有机玻璃制成(图1).上部为圆柱形,底部呈圆锥体,高700mm,直径300mm,总有效容积38L.在反应器壁上的垂直方向设置一排间距50mm的取样口,用以取样和排水;底部设有排泥管;以黏砂块作为微孔曝气器,采用鼓风曝气,转子流量计调节曝气量;反应器外壁缠有电热保温丝,由温度控制仪控制反应器内温度,用温度传感器在线监测反应器内水温的变化　; 用 YSI-50B型 DO仪和

收稿日期：2004－02－03

基金项目：国家自然科学基金资助项目(50138010);黑龙江省自然科学基金资助项目(E0230)

, 前国内外污水处理短程硝化反硝化生物脱氮工艺的研究现状分析,可以看出实现该工艺普遍采用控制反应器内温度、溶解氧和pH值等方法[47].

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对短程硝化反硝化生物脱氮工艺的研究多限于人工配水,采用实际废水进行的研究很少.因此,为使短程硝化反硝化生物脱氮工艺更好地应用于实际工程,以实际废水为处理对象,比较控制温度、溶解氧和pH值3种途径实现短程硝化反.

硝化与反硝化

5期 高大文等：不同方式实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺的比较 619

pHS-3C pH计在线测定反应过程中的DO浓度和pH值,并根据反应阶段pH值的变化逐时取样测定COD、NH4+－N、NO2－N、NO3－N、MLSS

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制反应器内初始氨氮浓度在50~65mg/L.

通过控制温度(T=31±0.5℃)、溶解氧(DO= 0.5mg/L)和pH值(7.8~8.7)3种工艺条件,分别实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺.控制温度实现

:温

和碱度等数据.

;恒定曝气量(溶解氧不控制)和正常(3.5~5.0);控制溶解氧浓度实现短程硝28±1

0.5mg/L左右; pH值不控pH值(3.5~5.0).控制pH值实现短:温度

(溶解氧不控制),通过投加pH值为7.8~8.7.

[8].

图１　　ＳＢＲ试验系统与控制示意　

Fig.1 The schematic diagram of experimental system

with control equipment in SBR process

1.温度控制仪 2.温度传感器 3.pH测定仪 4.pH传感器 5.DO

测定仪 6.DO传感器 7.搅拌器 8.取样口 9.压缩空气 10.转子流量计 11.曝气器 12.排泥管 13.废水储存箱

14.药液存放罐 15.污泥储存箱

2　　结果与讨论　

2.1　　硝化速率和硝化时间的比较　

对3种工艺的硝化时间和硝化速率分别进行了计算,结果见表1.由表1可见,工艺1的硝化时间最短,仅为340min;而工艺2的硝化时间最长,为420min;工艺3界于二者之间.但是,即使工艺2的硝化时间最长,它的硝化也不彻底,曝气结束时

试验用豆制品废水取自某豆腐加工厂排放5.0.为了便于研究,本试验用自来水对黄泔水进1400mg/L,进水混合后反应初始COD浓度为400~800mg/L,并根据试验投加一定量氯化铵控

的黄泔水,COD浓度为10000~15000mg/L, pH3.5~ 出水中仍残留9.85mg/L氨氮.

表1还表明,工艺3的比硝化速率最大,工艺

行了稀释,使进水COD浓度维持在700~ 2的比硝化速率最小.因此,无论从硝化效果还是

从硝化速率上比较,这3种工艺中,工艺2均是最差的,而工艺3是最佳的.

表1 3种工艺硝化速率和硝化时间的比较

Table 1 Comparison of nitrification rates and time at three processes

工艺 工艺1 工艺2 工艺3

物脱氮工艺

进水NH4+－N浓度

(mg/L)

51.99 45.38 62.07

出水NH4+－N浓度

(mg/L)

0.69 9.85 0.00

硝化时间 (min) 340 420 360

比硝化速率

[mg NH4+－N/(gMLSS min)]

0.0416 0.0238 0.0493

注: 工艺1、工艺2和工艺3分别代表了控制温度、溶解氧和pH值3种条件实现的短程硝化反硝化生

与工艺1相比,工艺3的硝化时间较长是由

于其进水氨氮浓度较高引起的.而初始反应的较

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620 中 国 环 境 科 学 24卷

高pH值和碱度是造成工艺3比硝化速率大于工艺1和工艺2的主要原因.这一结论可以用Haltman提出的pH值对硝化菌生长速率的关系式来解释,关系 …… 此处隐藏：7271字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……