以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物為碳源的SND系統(tǒng)的脫氮除磷效果研究.pdf

1、以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物為碳源的反硝化脫氮研究受到越來越多的研究者的關(guān)注。養(yǎng)殖固體廢棄物來源于飼料，其中含有大量可生化降解的物質(zhì)，固體廢棄物通過水解釋放的化學需氧量約占飼料的39％～44%，將水解釋放的產(chǎn)物用作反硝化的碳源，發(fā)現(xiàn)脫氮效果顯著，既能達到凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境，還可以實現(xiàn)廢棄物的資源化。然而，養(yǎng)殖固體廢棄物水解釋放有機物的同時約有51%的氮和64%的磷成為廢物，其中51%的氮主要是以氨氮的形式存在，相關(guān)學者的研究結(jié)果表明產(chǎn)生氨氮

2、的含量約為產(chǎn)生COD含量的11%。盡管養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物能為異養(yǎng)反硝化提供充足的碳源，但同時會帶來大量的有害副產(chǎn)物氮和磷。因此，如何有效利用廢棄物，成為本試驗的研究重點。
　　同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and denitrification,SND）作用是使在污泥外部好氧區(qū)形成的NOx-，通過內(nèi)層缺氧區(qū)反硝化作用降低從而減少主體溶液中 NOx-(NO2-+NO3-)的積累；有研究發(fā)現(xiàn)

3、，顆粒污泥一定的粒徑和緊密結(jié)構(gòu)會導致DO在污泥內(nèi)部傳質(zhì)時形成好氧區(qū)/缺氧區(qū)/厭氧區(qū)從而有利于系統(tǒng)的同步脫氮除磷。
　　本試驗利用同步硝化反硝化顆粒污泥，以養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物為碳源對養(yǎng)殖廢水進行脫氮除磷，通過測定TAN、NO3-N、NO2-N、TP等水質(zhì)指標，觀察活性污泥各個時期硝化作用、反硝化作用的效果，判斷反應器是否穩(wěn)定，反應效果是否理想，旨在達到凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境，實現(xiàn)廢棄物的資源化利用。
　　實驗主要分為以下三個部

4、分：
　　1.養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物為碳源對養(yǎng)殖廢水SND脫氮除磷的初步研究
　　本實驗的接種污泥是來自污水處理廠厭氧工藝階段的活性污泥，旨在提高養(yǎng)殖廢水處理效果，探索以養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物為碳源的養(yǎng)殖廢水脫氮除磷的效果，減少固體廢棄物水解所帶來的有害副產(chǎn)物，為以養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物為碳源對養(yǎng)殖廢水的脫氮除磷的進一步研究提供理論參考。
　　采用連續(xù)低曝氣量的序批式反應器（SBR）處理裝置，通過人工模擬養(yǎng)殖廢水馴化同

5、步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrification，SND）脫氮污泥，以養(yǎng)殖固體廢棄物為碳源的養(yǎng)殖廢水脫氮除磷。在水力停留時間（Hydraulic Retention Time，HRT）為12 h，溶氧（Dissolve Oxygen，DO）濃度為2.5 mg/L左右的條件下，有機物（COD）、NH4+-N、NO3--N和溶解性總氮（TDN）的去除率分別為76.5%、60.7%、7

6、6.6%、65.6%；在脫氮的同時發(fā)現(xiàn)反應器具有良好的除磷能力，養(yǎng)殖廢水中溶解性總磷（TDP）去除率達到68.5%，表明利用該反應裝置，能為養(yǎng)殖固體廢棄物作碳源的脫氮除磷凈化工藝提供技術(shù)方案。
　　2.不同C/N比對SND系統(tǒng)的脫氮除磷效果研究
　　本部分根據(jù)研究內(nèi)容1的結(jié)果，依次選取C/N12、7、20、25，研究在以養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物為碳源下的不同C/N比的處理效果。污泥經(jīng)過25 d的馴化培養(yǎng)，反應器中形成了具有較高

7、活性的同步硝化反硝化能力的污泥，以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物為碳源處理養(yǎng)殖廢水，反應器中的COD、NO3--N、NH4+-N最大去除率分別能達到97.87%、94.95%、88.90%，且NO2--N完全不發(fā)生累積，其中C/N=7.35，即50 g濕重的養(yǎng)殖固體廢棄物與2 L的養(yǎng)殖廢水配比最佳，脫氮除磷效果最好，對TN的去除率在87%左右，能夠較好完成同步脫氮除磷實現(xiàn)養(yǎng)殖固體廢棄物的資源化利用。
　　3.以養(yǎng)殖固體廢棄物發(fā)酵產(chǎn)物為碳源

8、的SND系統(tǒng)的穩(wěn)定性及進水方式優(yōu)化的研究
　　針對養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物的復雜性和波動性，本部分研究了以養(yǎng)殖固體廢棄物水解為碳源時反應器脫氮除磷的穩(wěn)態(tài)性研究，并探討了不同進水方式下反應器的處理效果，從而為養(yǎng)殖固體廢棄物水解產(chǎn)物為碳源的實踐性應用提供理論支持。實驗結(jié)果表明，反應器持續(xù)運行一個月，不同C/N比的試驗組運行均穩(wěn)定，其中C/N=4.96的去除效果優(yōu)于C/N=3.97、7.34；TN、DOC、TP的平均去除率分別為83.8%