SBR短程硝化反硝化處理模擬高氨氮廢水的試驗研究.pdf

1、短程硝化反硝化是指NH4+氧化為NO2-后即被還原為N2，省去了NO2-→NO3-和NO3-→NO2-的反應(yīng)過程，從理論上計算此工藝與傳統(tǒng)脫氮工藝相比具有以下優(yōu)勢： (1)在硝化階段可節(jié)約25％左右的需氧量，降低了能耗；(2)在反硝化階段減少了約40％的有機碳源，降低了運行費用；(3)NO2--N的反應(yīng)硝化速率通常比NO3--N的反硝化速率高63％左右；(4)減少了50％的污泥產(chǎn)量；(5)反應(yīng)器容積可減少30％～40％左右；(6

2、)可減少投加堿度和外碳源投量。 本文采用SBR反應(yīng)器，研究了短程硝化的影響因素及三種不同短程硝化反硝化工藝的運行參數(shù)調(diào)控及脫氮效果；并建立了短程硝化、短程反硝化的動力學(xué)模型。試驗結(jié)果表明： 1)在SBR反應(yīng)器內(nèi)，控制溫度為室溫(25℃左右)、pH值為7.5～8.6、DO在2.0mg/L的條件下，逐步提高進水氨氮濃度由50~450mg/L。經(jīng)過39d馴化后，系統(tǒng)內(nèi)形成了穩(wěn)定的全程硝化(NH4+→NO2-→NO3-)，氨氮轉(zhuǎn)

3、化率在99％以上。 2)在SBR進入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過控制低溶解氧在SBR反應(yīng)器內(nèi)成功實現(xiàn)了短程硝化。研究結(jié)果表明：DO在0.3～1.0mg/L條件下，進水氨氮濃度維持在450mg/L，很快實現(xiàn)了短程硝化。氨氮轉(zhuǎn)化率在98％左右，亞硝酸積累率穩(wěn)定在80％以上。 3)在SBR進入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過改變投加堿量(以CaCO3計)SBR反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)了短程硝化。研究結(jié)果表明：進水氨氮濃度維持在450mg/L，投加

4、23.81g的CaCO3，很快實現(xiàn)了短程硝化。氨氮轉(zhuǎn)化率在98％以上，亞硝酸積累率穩(wěn)定在85％以上。 4)在SBR進入穩(wěn)定的全程硝化狀態(tài)后，通過改變DO和pH值在SBR反應(yīng)器內(nèi)成功實現(xiàn)了短程硝化。與荷蘭Delft大學(xué)開發(fā)的SHARON工藝相比，更適合實際工程推廣應(yīng)用。 5)在SBR反應(yīng)器內(nèi)，采用不同回流比(50％、80％)條件下，研究A/O工藝、A/O/A(內(nèi)碳源)/O工藝、A/O/A(外碳源)/O工藝的脫氮效果。試驗結(jié)

5、果表明：A/O工藝在回流比80％情況下脫氮效果好，總氮去除率為40.3％；A/O/A(內(nèi)碳源)/O工藝在回流比50％情況下脫氮效果好，總氮去除率為45.8％；A/O/A(外碳源)/O工藝在回流比50％情況下脫氮效果好，總氮去除率為66.6％。 6)通過對短程硝化進行動力學(xué)分析，推導(dǎo)出短程硝化階段的動力學(xué)方程，并經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)分析，求出其動力學(xué)參數(shù)。所得動力學(xué)方程如下：dSNH/dt=-1/0.26×0.0158×SNH/4.4

6、0+SNH.S0/0.0213076+S0.M.X7)通過對短程反硝化進行動力學(xué)分析，推導(dǎo)出短程反硝化階段的動力學(xué)方程，并經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)分析，求出其動力學(xué)參數(shù)。所得動力學(xué)方程如下： dS/dt=-0.024351.SN/0.849783+SN.S/2.176891+S.X說明本實驗中，由于反應(yīng)起始和反應(yīng)過程中COD和NO2--N濃度遠大于飽和常數(shù)，所以短程反硝化反應(yīng)近似于零級反應(yīng)，亞硝酸鹽氮和有機物濃度對反硝化速率影響很小，反