污泥發(fā)酵耦合反硝化工藝處理污泥消化液.pdf

1、厭氧消化過程中產(chǎn)生的污泥消化液，氨氮濃度高，C/N很低，通常小于１。目前普遍將消化液回流到主反應區(qū)，這明顯增加了水廠進水氨氮負荷，不利于脫氮效果的提高。本試驗研究開發(fā)了一種高效的旁側(cè)生物處理技術(shù)用以處理污泥消化液，處理后的污泥消化液總氮濃度與城市污水相當，減少回流污泥消化液對污水處理廠的沖擊。試驗中采用某污水處理廠消化污泥脫水液為處理對象，氨氮濃度350～500mg/L，堿度1500～2100mgCaCO3/L，COD平均濃度168mg

2、/L。旁側(cè)處理處理系統(tǒng)主要包含三個部分：A/O(anoix-oxic)反應器，沉淀池，SFDR（sludge fermentation and denitrification reactor）反應器。高氨氮的污泥消化液在A/O反應器內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化，沉淀池泥水分離后富含硝態(tài)氮的出水進入 SFDR反應器進行反硝化，最終達到脫氮的效果。SFDR反應器密封，連續(xù)攪拌，定時投加新鮮初沉污泥提供反硝化碳源。SFDR內(nèi)部設有沉淀區(qū)，混合液靜置沉

3、淀，上清液作為最終出水一部分連續(xù)排出系統(tǒng)，一部分通過蠕動泵回流到A/O反應器以提高其硝化效果。
　　本試驗中研究了高氨氮，低堿度污泥消化液短程硝化的實現(xiàn)及其影響因素，實驗結(jié)果表明，T=26~29℃，游離氨FA(free ammonium)和游離亞硝酸FNA(free nitric acid)的聯(lián)合抑制作用下，亞硝酸氧化菌(NOB)受到明顯抑制，污泥消化液快速啟動并穩(wěn)定維持短程硝化，亞硝酸鹽積累率在90％以上。此外，試驗證明溫度不是

4、維持短程硝化的關(guān)鍵因素，低溫(10～12℃)時，亞硝積累率仍保持很高水平。進水氨氮濃度對維持短程硝化有重要作用，進水氨氮濃度降低到50～70mg/L，A/O反應器迅速向全程硝化轉(zhuǎn)化。短程硝化破壞的主要原因是亞硝酸氧化菌(NOB)的活性，在底物抑制作用解除后逐漸恢復。充分曝氣和適宜的溫度用利于亞硝酸氧化菌NOB(nitrite oxidizing bacteria)的氧化速率迅速恢復到氨氧化菌AOB(ammonium oxidizing

5、bacterial)相當?shù)乃健?br>　　SFDR反應器啟動迅速，污泥發(fā)酵反應和反硝化反應同時發(fā)生，進水硝態(tài)氮負荷0.11~0.3gNOx--N/L-1?d-1，硝態(tài)氮基本完全被反硝化。新鮮初沉污泥 VSS/SS為0.65～0.7，顏色深黑，有明顯的惡臭味。在 SFDR反應器內(nèi)污泥得到初步處理，顏色變淺，臭味消失，VSS/SS下降到0.5。在SFDR運行過程中，由于反硝化反應的存在pH值逐漸升高超過9.2，偏堿性的條件有利于提高發(fā)酵效

6、率。投加新鮮初沉污泥，反硝化效率很高，出水NOx-濃度基本為0，隨著底物消耗發(fā)酵速率下降，電子供體不足會導致SFDR出水NOx-濃度上升，初沉污泥需再次投加。NOx-濃度上升時，OPR值隨之從-550mv迅速上升到-200mv，因此ORP可以作為初沉污泥投加的指示參數(shù)。
　　A/O-SFDR系統(tǒng)在低溫下(10～15)℃，A/O反應器硝化不完全，總氮去除率在55%~60%。在25～30℃，SFDR出水回流比200%，污泥投配比6.7