預培養(yǎng)硝化細菌強化超濾工藝處理季節(jié)性突發(fā)氨氮污染研究.pdf

1、近些年來，水源水受到突發(fā)性氨氮污染的頻率越來越高，許多突發(fā)性氨氮污染爆發(fā)的時間具有季節(jié)性，而傳統(tǒng)的氯化法和生物法都不能有效應對。膜技術被認為是21世紀的水處理技術，已經被越來越多的給水處理廠所采用。因此本論文主要針對超濾工藝應對突發(fā)性氨氮污染水源水的應急工藝展開研究，提出了在超濾膜池中預投培養(yǎng)好的高活性硝化菌液處理突發(fā)氨氮污染的思路，探索了如何快速富集硝化細菌，對比了不同方法維持菌液活性的優(yōu)缺點，研究了不同工況對此應急工藝處理效能的影響

2、。
　　首先，進行了超濾工藝和MBR工藝處理突發(fā)性氨氮污染能力的對比研究。超濾工藝不能有效應對突發(fā)性氨氮污染，即使向膜池中投加粉末活性炭后，也只能提高溶解性有機物的去除率；MBR工藝具有很好的抗氨氮沖擊負荷能力，穩(wěn)定運行時，進水氨氮濃度為2mg/L，當8.5mg/L的突發(fā)氨氮污染來臨時，出水水質能在1h后達到水質標準的要求。
　　其次，研究了不同條件對MBR快速富集硝化細菌的影響。對于膜池中粉末活性炭濃度這一因素，考察了20

3、g/L和60g/L這兩個水平，水溫為24±1℃時，兩個水平對硝化細菌的成熟周期沒有影響，亞硝酸細菌和硝酸細菌的成熟周期分別為17d和25d；水溫下降到16±1℃時，粉末活性炭濃度為60g/L的MBR出水氨氮濃度和亞硝酸鹽氮濃度變化幅度較小，膜池內單位體積混合液異養(yǎng)菌活性以及亞硝酸細菌活性都較高，因此，在溫度較低時富集硝化細菌，認為膜池中粉末活性炭濃度較高時更有利。對于進水水質這一因素，對比了松花江水源水和實驗室配水，試驗結果表明，進水為

4、松花江水源水時，亞硝酸細菌和硝酸細菌的成熟周期分別為24d和34d，比進水為實驗室配水時分別延長了7d和9d。從經濟因素出發(fā)，考察了間歇培養(yǎng)時富集硝化細菌的效果，試驗結果表明，亞硝酸細菌成熟周期為18d，比連續(xù)培養(yǎng)時延長了1d，硝酸細菌的成熟周期為22d，比連續(xù)培養(yǎng)時縮短了3d。
　　然后，對如何以經濟的方式維持硝化細菌的活性進行了研究。MBR連續(xù)運行周期性投加氯化銨維持硝化菌液活性時，間歇曝氣的效果要好于連續(xù)曝氣，因此又做了MB

5、R連續(xù)運行不曝氣保存硝化菌液活性的試驗，在第6d、12d和18d時硝化活性保留率分別為92％、69%和40%，投加氯化銨的周期不同會對硝化細菌的活性恢復產生影響，在12d時進行活性恢復仍能夠在3h之內取得很好的效果。靜態(tài)保存硝化菌液時，連續(xù)曝氣保存的硝化菌液在第20d時硝化活性保留率降低到16%，不曝氣保存的硝化菌液在第26d時硝化活性保留率降低到45%；室溫保存的硝化菌液和4℃保存的硝化菌液，在第26d時，硝化活性保留率分別為45%和

6、53%；基質中添加氯化銨和不添加氯化銨保存硝化細菌時，在第26d時，硝化活性保留率分別為64%和45%。
　　最后，研究了向超濾膜池中投加硝化菌液處理突發(fā)性氨氮污染的能力，對比了不同工況的影響。試驗結果表明，硝化菌液的投加量越多，應急能力越強，根據氨氮負荷可以計算出理論的硝化菌液投加量，當投加量為理論值的一半時，出水水質能夠在2h左右達標。膜池中投加粉末活性炭時并不能強化應急工藝對氨氮的去除效能，但是可以提高溶解性有機物的去除率，

7、對于溶解性有機物含量較高的突發(fā)氨氮污染有較強的適用性。曝氣方式會影響應急工藝的處理效能，連續(xù)曝氣時處理效果最好，曝氣間隔時間較長時出水氨氮濃度不能達標，綜合考慮經濟因素以及處理效果，曝氣1min/停止4min時比較適宜。另外，通過小試裝置研究了不同工況對膜污染的影響，膜池中投加粉末活性炭能夠延緩膜的不可逆污染；連續(xù)曝氣和曝氣1min/停止4min時膜污染的速率并沒有明顯差異；膜通量對膜污染速率有很大影響，10L/(m2·h)時TMP增長