自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器的啟動(dòng)及特性研究.pdf

1、我國(guó)水體中氮污染的日益嚴(yán)重，對(duì)脫氮技術(shù)提出來(lái)越來(lái)越高的要求。脫氮技術(shù)經(jīng)歷了物理化學(xué)脫氮方法、傳統(tǒng)生物脫氮方法和新型生物脫氮方法等一系列的發(fā)展，隨后自養(yǎng)脫氮一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這種工藝與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比能夠節(jié)省耗氧量和能耗，減少占地空間及運(yùn)行費(fèi)用，減少污泥產(chǎn)量，具有多方面的優(yōu)越性。自養(yǎng)脫氮一體化主要利用的是亞硝化和厭氧氨氧化兩個(gè)過(guò)程?？刂葡趸Ｖ乖贜O2-階段是關(guān)鍵步驟，而厭氧氨氧化過(guò)程是自養(yǎng)脫氮一體化的核心。
　　本實(shí)驗(yàn)采用自

2、行設(shè)計(jì)的自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器進(jìn)行脫氮運(yùn)行的啟動(dòng)與恢復(fù)，并對(duì)其穩(wěn)定運(yùn)行后的影響因素進(jìn)行了研究。反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)由玻璃制成，有效容積430mL，其內(nèi)部以附著有厭氧氨氧化菌的火山巖作為填料，其外側(cè)是用來(lái)控制反應(yīng)器溫度的恒溫水浴鍋。合成廢水在保證反應(yīng)器內(nèi)部的微氧條件下，采用周期內(nèi)循環(huán)進(jìn)水的方式，并最大限度的對(duì)氨氮進(jìn)行去除。
　　主要結(jié)論有如下幾點(diǎn):
　　(1)在進(jìn)水溫度（33±1）℃，pH7.6-8.0，溶解氧(DO)0.51mg/L

3、-2.1mg/L，水力停留時(shí)間(HRT)保持在7h的條件下，反應(yīng)器中接種厭氧氨氧化菌種，經(jīng)過(guò)143d共三個(gè)階段的馴化培養(yǎng)，控制反應(yīng)器運(yùn)行條件并進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試，最終啟動(dòng)成功。
　　反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行后，氨氮去除效率可達(dá)80％以上，總氮去除率66％以上，脫氮效果明顯，反應(yīng)器除氮負(fù)荷到0.28kg/m3·d。
　　(2)自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器在停止運(yùn)行兩個(gè)月后，經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段18d低濃度恢復(fù)培養(yǎng)反應(yīng)器恢復(fù)活性。啟動(dòng)成功的一體化反應(yīng)器在停止運(yùn)

4、行后采用低濃度策略恢復(fù)，將反應(yīng)器溫度控制在（33±1℃），進(jìn)水pH調(diào)節(jié)到7.8-8.0，水力停留時(shí)間保持在5h的條件下，恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間短且氨氮、總氮的去除效率高，氨氮去除率可達(dá)到97％，總氮去除率穩(wěn)定在70％，反應(yīng)器除氮負(fù)荷達(dá)到0.22kg/m3·d。
　　(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器運(yùn)行特性的研究，確定了反應(yīng)器運(yùn)行的最適溶解氧范圍為2-3mg/L，最佳水力停留時(shí)間為5h，并且明確了有機(jī)物對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響過(guò)程和恢復(fù)速

5、率。
　　進(jìn)水的溶解氧濃度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響一體化反應(yīng)器的脫氮效果。溶解氧在1mg/L時(shí)，亞硝化程度不夠，脫氮效果不佳，氨氮去除率下降至80％左右，出水氨氮穩(wěn)定在12mg/L左右，總氮去除率僅為60％。溶解氧濃度為2-3mg/L時(shí)，氨氮去除效率穩(wěn)定在90％以上，最高可達(dá)98％，而總氮去除率也穩(wěn)定在70％左右。當(dāng)溶解氧濃度高于3mg/L時(shí)，硝化菌較亞硝化菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，致使厭氧氨氧化反應(yīng)受到抑制，并且出水硝氮含量過(guò)高，故氨氮和總氮的去除

6、效果均大幅下降。此時(shí)氨氮去除率下降至70％以下，總氮去除率也下降至50％。自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器的最適溶解氧濃度為2-3mg/L。
　　有機(jī)質(zhì)對(duì)反應(yīng)器的影響表明進(jìn)水中少量有機(jī)質(zhì)(50mg/L)對(duì)菌群活性影響不大。在COD達(dá)到150mg/L時(shí)，反應(yīng)器失去脫氮活性。在無(wú)COD的條件下，反應(yīng)器的氨氮去除率以每天5％的幅度恢復(fù)。
　　自養(yǎng)脫氮一體化反應(yīng)器的脫氮效果會(huì)隨著水力停留時(shí)間（HRT）的變化而有所波動(dòng)，HRT太長(zhǎng)促進(jìn)硝化菌的生長(zhǎng)