SBR污水處理工藝N2O產(chǎn)生關(guān)鍵因子分析及減排控制研究.pdf

1、污水生物脫氮過程作為大氣中N2O的一個(gè)重要人為來源，近年來其產(chǎn)生量值有逐年增大的趨勢(shì)，對(duì)污水生物脫氮過程產(chǎn)生的N2O進(jìn)行有效減排控制目前已成為大氣污染控制及水污染控制領(lǐng)域的重要研究課題之一。本研究以污水生物脫氮N2O產(chǎn)生與釋放過程為主要研究對(duì)象，以序批式活性污泥反應(yīng)器（Sequencing Batch Reactor，SBR）作為模型試驗(yàn)裝置，利用正交試驗(yàn)手段系統(tǒng)解析并篩選造成污水生物脫氮過程N(yùn)2O產(chǎn)生的關(guān)鍵作用因子，在此基礎(chǔ)上定量闡明

2、關(guān)鍵因子作用下N2O的產(chǎn)生規(guī)律，并依此開展SBR反應(yīng)器處理實(shí)際生活污水過程N(yùn)2O減排控制研究，提出相應(yīng)的污水生物脫氮N2O減排控制策略，從而為污水生物脫氮N2O產(chǎn)生機(jī)理和減排控制研究提供理論參考和科學(xué)依據(jù)，并為污水生物脫氮N2O減排控制實(shí)際工程應(yīng)用提供技術(shù)借鑒。
　　試驗(yàn)中設(shè)計(jì)9因素4水平正交表對(duì)依據(jù)文獻(xiàn)篩選出的溫度（A）、DO（B）、pH（C）、C/N（D）、氨氮濃度（E）、運(yùn)行模式（F）和碳源種類（G）等7個(gè)影響N2O產(chǎn)生的主

3、要因素開展正交試驗(yàn)考察，采用排隊(duì)評(píng)分法并依據(jù)得出的極值大小對(duì)上述7因素進(jìn)行影響作用水平排序，排序結(jié)果為 RB>RD>RG>RC>RE>RA>RF，從而從上述7因素中篩選出DO、C/N、碳源種類和進(jìn)水pH值作為影響污水生物脫氮N2O產(chǎn)生的四個(gè)關(guān)鍵作用因子并用以開展下一步試驗(yàn)研究。隨后利用響應(yīng)面法對(duì)篩選出的四個(gè)關(guān)鍵作用因子進(jìn)行進(jìn)一步分析，證實(shí)上述四因子對(duì)污水生物脫氮 N2O產(chǎn)生的影響程度為DO>C/N>碳源種類>pH，與正交試驗(yàn)結(jié)果一致。<

4、br>　　啟動(dòng) SBR模型反應(yīng)器，反應(yīng)器進(jìn)水采用人工配制模擬生活污水，反應(yīng)器經(jīng)20d啟動(dòng)成功，啟動(dòng)成功后及穩(wěn)定運(yùn)行階段，系統(tǒng)COD、氨氮、總氮去除率可分別保持在90％、85%、80%以上。啟動(dòng)階段，N2O產(chǎn)生量逐漸減少，至穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，N2O產(chǎn)生量維持在2mg/L左右。
　　隨后試驗(yàn)分析了 DO、進(jìn)水 C/N、碳源種類以及 pH值四個(gè)關(guān)鍵因子變化對(duì) SBR反應(yīng)器污染物去除及N2O產(chǎn)生的影響作用規(guī)律。試驗(yàn)期間，系統(tǒng)DO水平分別控制在0

5、.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg/L，控制進(jìn)水 C/N為2、4、6、8、10、12，進(jìn)水 pH值為6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，在保證污染物去除效能前提下，DO=1.5mg/L、C/N>6.0、pH=7.5～8.0，混合碳源時(shí)N2O產(chǎn)生量值最低，此工況可作為控制N2O產(chǎn)生的推薦運(yùn)行工況；系統(tǒng)碳源種類分別選用可溶性淀粉、葡萄糖、乙酸鈉、甲醇、丙酸、丁酸，其中進(jìn)水碳源為乙酸鈉和甲醇時(shí)N2O產(chǎn)生量最多，同時(shí)發(fā)

6、現(xiàn)混合碳源條件下系統(tǒng)N2O產(chǎn)生量值低于單一碳源，而實(shí)際生活污水均為混合碳源。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，SBR模型反應(yīng)器中 N2O主要產(chǎn)生于曝氣階段，且曝氣階段 N2O的產(chǎn)生量與亞硝態(tài)氮濃度有較強(qiáng)的正相關(guān)性關(guān)系。
　　試驗(yàn)中還就SBR反應(yīng)器在處理實(shí)際生活污水過程中的污染物去除效能及N2O產(chǎn)生規(guī)律進(jìn)行了長(zhǎng)期考察，控制SBR模型反應(yīng)器曝氣階段DO為1.5mg/L，pH值7.5～8.0，當(dāng)實(shí)際生活污水COD、氨氮平均濃度為277mg/L、62mg