生物反歧化脫氮工藝研究.pdf

1、生物反歧化脫氮技術(shù)是一項(xiàng)新型生物脫氮技術(shù)，具有處理費(fèi)用低、污泥產(chǎn)量少、脫氮效率高等傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，然而又因反歧化菌倍增周期長、基質(zhì)濃度對其產(chǎn)生毒性、對反應(yīng)條件要求苛刻等瓶頸問題而未得到大力發(fā)展，若這些瓶頸問題得以解決，則生物反歧化脫氮技術(shù)將會是污水脫氮行業(yè)的標(biāo)志性轉(zhuǎn)折點(diǎn)。本課題研究了ASBR生物反歧化脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)特性以及各項(xiàng)影響因素對生物反歧化脫氮的影響，試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　首先，分別以好氧絮狀污泥和厭氧

2、顆粒污泥為接種污泥，以自制的玻璃反應(yīng)器模擬ASBR反應(yīng)器，研究生物反歧化脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)特性。試驗(yàn)過程中控制反應(yīng)溫度為35℃，pH為7.5~8.0，水力停留時(shí)間為3天。啟動(dòng)特性試驗(yàn)結(jié)果為：
　?。?）由空白對比試驗(yàn)（純基質(zhì)條件下）得出，在本課題試驗(yàn)條件下，NH4+-N和NO2--N不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
　?。?）以好氧污泥為接種物的反應(yīng)器在1~70天之內(nèi)為污泥適應(yīng)期，這段時(shí)期氮素去除不穩(wěn)定,主要發(fā)生的是異養(yǎng)反硝化反應(yīng)。在第70

3、~87天，出現(xiàn)生物反歧化脫氮反應(yīng)，亞硝氮與氨氮的去除量之比大于1.32，這段時(shí)間內(nèi)體系中既有反硝化反應(yīng)也有反歧化脫氮反應(yīng)。在第87天以后，反應(yīng)器內(nèi)反硝化反應(yīng)停止，反歧化脫氮反應(yīng)為主要脫氮途徑。在第180天的時(shí)候，氨氮與亞硝氮去除率分別達(dá)到64.7％和77.1%，且氨氮去除量和亞硝氮去除量、硝態(tài)氮生成量之比為1:1.42:0.23，接近理論比值1:1.32:0.26，污泥顏色由起初的土黃色變成褐色；
　?。?）以厭氧顆粒污泥為接種物

4、的反應(yīng)器1~40天為污泥適應(yīng)期，40天以后進(jìn)入污泥活性提升期，從第80天開始反硝化反應(yīng)結(jié)束，生物反歧化脫氮反應(yīng)成為主要的脫氮途徑，且脫氮效果逐漸上升，到第180天時(shí)，氨氮與亞硝氮的去除率分別達(dá)到了77%和80.7%，且氨氮去除量和亞硝氮去除量、硝態(tài)氮生成量之比平均為：1:1.22:0.23，接近理論值（1:1.32:0.26），污泥表面成暗紅色。
　　其次，研究了溫度、pH、有機(jī)物、基質(zhì)濃度、溶解氧和無機(jī)碳源濃度分別對兩個(gè)反應(yīng)器脫

5、氮效率的影響，試驗(yàn)結(jié)果為：
　　（1）溫度對生物反歧化脫氮的影響：以好氧污泥為接種源的反應(yīng)器最佳反應(yīng)溫度為35℃，以厭氧顆粒污泥為接種源的反應(yīng)器最佳反應(yīng)溫度為38℃；
　　（2）pH對生物反歧化脫氮的影響：以好氧污泥為接種源的反應(yīng)器最佳反應(yīng) pH為7.5，以厭氧顆粒污泥為接種源的反應(yīng)器最佳反應(yīng)pH為8.3；
　?。?）有機(jī)物對生物反歧化脫氮的影響：當(dāng)COD濃度在0~50mg/L時(shí)，生物反歧化脫氮速率穩(wěn)定，當(dāng)COD濃度超

6、過50mg/L時(shí)，氨氮去除速率明顯下降，而亞硝氮去除速率逐漸上升，總氮去除率不穩(wěn)定；
　?。?）基質(zhì)濃度對生物反歧化脫氮的影響：控制氨氮濃度為100mg/L不變時(shí)，以好氧污泥為接種源的反應(yīng)器，當(dāng)亞硝氮濃度為130mg/L時(shí)，氨氮去除率最高，接近70%。當(dāng)亞硝氮濃度超過180mg/L時(shí)，產(chǎn)生毒性，反歧化菌活性受到抑制。以厭氧顆粒污泥為接種源的的反應(yīng)器得到結(jié)果一致。當(dāng)控制亞硝氮濃度為130 mg/L時(shí)，以好氧污泥為接種源的污泥脫氮效果

7、隨著氨氮濃度的上升（100~330mg/L）未發(fā)生明顯變化，而以厭氧顆粒污泥為接種源的污泥當(dāng)氨氮濃度大于180mg/L時(shí)脫氮效果明顯降低；
　　（5）溶解氧的影響：兩種情況得到的結(jié)果一致，即溶解氧濃度在0~0.4 mg/L時(shí)，對反歧化脫氮影響不大，出水氮素濃度及總氮去除率較為穩(wěn)定。當(dāng)溶解氧濃度大于0.4 mg/L時(shí)，總氮去除率開始下降，溶解氧對反歧化脫氮反應(yīng)產(chǎn)生抑制；
　?。?）無機(jī)碳源對生物反歧化脫氮的影響：兩種情況得到的