CIBR活性污泥對氨氮的吸附及氮平衡研究.pdf

1、連續(xù)流一體化生物反應(yīng)器（Continued-flow Integrated Biological Reactor，CIBR）是國家十五資助項(xiàng)目《城市污水生物/生態(tài)處理技術(shù)與示范》的研究成果，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的效果，其中脫氮作用主要通過活性污泥的硝化和反硝化作用獲得，而活性污泥作為一種絮狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)，除了進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)除氮外，同時(shí)也能夠通過生物吸附作用去除廢水中的氨氮，這部分氨氮對于反應(yīng)系統(tǒng)中總氮的物料平衡核算不可忽視，而對于污水處

2、理系統(tǒng)中活性污泥吸附氨氮的性能和機(jī)理以及氮平衡分析的研究卻很少見。
　　本文以CIBR反應(yīng)系統(tǒng)馴化培養(yǎng)的活性污泥為研究對象，通過動態(tài)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究不同階段（好氧和缺氧）污泥的吸附性能，同時(shí)考察各種因素（pH、初始氨氮濃度、污泥濃度、溫度和鹽度）對吸附的影響，并通過動力學(xué)和等溫模型進(jìn)行擬合探究活性污泥吸附氨氮的機(jī)理，同時(shí)進(jìn)行了解吸實(shí)驗(yàn)確定氨氮在活性污泥上的最終吸附率，最后通過對CIBR反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行物料平衡核算，來確定各種氮損失途徑占

3、進(jìn)水中總氮的比例，為反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供一定的數(shù)據(jù)支撐。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）CIBR的動態(tài)研究結(jié)果顯示，好氧和缺氧階段的污泥對廢水中氨氮（NH4+-N）均存在一定的吸附作用，不同階段吸附作用有差別；而對于廢水中的硝氮（NOX-N），吸附作用很不明顯，可忽略。
　?。?）靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，初始氨氮濃度是好氧和缺氧污泥吸附氨氮的一個(gè)重要影響因素，污泥的吸附量隨著濃度的升高而增加，分別為0.21-1.70mg/

4、g和0.21-1.14mg/g；當(dāng)初始氨氮濃度達(dá)到70mg/L時(shí)，好氧污泥的吸附量要明顯高于缺氧污泥的；pH也影響著CIBR活性污泥對氨氮的吸附量，隨著pH從3升到8，吸附量逐漸升高，在pH為8時(shí)達(dá)到最大值，繼續(xù)增加pH時(shí)吸附量反而降低；污泥濃度也會造成吸附量發(fā)生變化，隨著濃度的升高（3000-7000mg/L），好氧和缺氧污泥對氨氮的吸附量大體上呈下降趨勢；而常溫范圍內(nèi)（20-30℃），溫度對污泥吸附量影響較小，當(dāng)溫度升高到40℃時(shí)，

5、好氧和缺氧污泥對氨氮的吸附較難達(dá)到穩(wěn)定，且吸附量要小于常溫范圍；鹽（NaCl）含量越高會造成污泥的吸附量減小，當(dāng)鹽（NaCl）含量達(dá)到30g/L時(shí)，好氧和缺氧污泥基本不產(chǎn)生吸附量。
　　（3）動力學(xué)和等溫模型的擬合結(jié)果可知，CIBR活性污泥對氨氮的吸附是一個(gè)二級動力學(xué)過程，化學(xué)過程（離子交換、靜電引力）是主要的影響因素，而等溫線的擬合結(jié)果較接近，好氧污泥更符合 Frendliuch模型，Langmuir則對缺氧污泥擬合效果更好；而