沸石投加型SBR脫氮及其過程實時控制參數(shù)研究.pdf

1、投加沸石可顯著提高污水生物處理系統(tǒng)的硝化能力。本文以人造沸石和天然片沸石為原材料,以人工配水、生活污水和苯酚廢水為處理對象,考察了投加沸石對序批式活性污泥法(Sequencing batch reactor,SBR)性能的影響,首次建立了沸石投加型SBR工藝(zeo-SBR)的實時控制模式,并在實時控制模式下對zeo-SBR的運行成本進行了分析,以填補zeo-SBR實時控制研究領域的空白,為污水處理設施強化脫氮改造提供備選方案。

2、　　 人工配水靜態(tài)吸附試驗表明,天然沸石和人造沸石對氨氮(NH3-N)都具有較好的吸附去除能力,飽和吸附容量分別為8.21mg g-1和17.92 mg g-1。吸附時間、初始NH3-N濃度、沸石濃度、溶液pH值和溫度都會影響沸石吸附NH3-N的吸附容量。兩種沸石對人工配水中NH3-N的吸附可用Freundlich吸附等溫式和Langmuir吸附等溫式描述,其中Langmuir吸附等溫式的描述更為準確。生活污水靜態(tài)吸附試驗表明,天然沸

3、石對COD有一定去除能力,但吸附容量很低,人造沸石則無明顯COD去除作用;兩種沸石均無明顯的TP吸附效果。
　　 通過人工配水試驗建立了zeo-SBR的好氧段實時控制模式。該模式以dDO/dt和dORP/dt作為COD降解終點的指示參數(shù),以dpH/dt作為硝化終點的指示參數(shù),可保證系統(tǒng)在進水COD300～800 mg L-1、NH3-N15～60 mg L-1的條件下達到92％以上的COD去除率和99％以上的NH3-N去除率。該

4、模式也適用于zeo-SBR處理生活污水和苯酚廢水的過程。但在低溫條件下微生物硝化作用受到抑制時,實時控制模式失靈。序批式試驗表明pH可以作為zeo-SBR缺氧段的實時控制參數(shù)。
　　 在處理人工配水、生活污水和苯酚廢水時,對照SBR和zeo-SBR對進水中主要污染物的去除率十分接近,但zeo-SBR具有更高的比硝化速率,從而縮短了水力停留時間,降低了系統(tǒng)的曝氣成本。在低沸石濃度的zeo-SBR中,沸石的主要作用機理是創(chuàng)造適合硝化

5、菌生長的環(huán)境,提高污泥中硝化菌的比例,增強微生物的硝化活性。溫度和苯酚對zeo-SBR有很大影響,當水溫降低至8～13℃時,系統(tǒng)脫氮效率顯著下降,可采用投加碳源的方法增強同化作用脫氮,使系統(tǒng)出水達到GB18918-2002規(guī)定的一級A標準。苯酚對zeo-SBR的硝化過程產(chǎn)生了明顯的抑制作用,處理苯酚廢水時應注意對系統(tǒng)pH和堿度的控制。
　　 成本分析結果表明:人造沸石價格昂貴,適合于模型試驗研究;在進水TN較高的情況下,投加天然