SBR短程硝化及影响因素研究

【摘要】：随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,我国含氮有机物排放量迅猛增长,水环境急剧恶化,水体富营养化的问题日益突出,而传统污水处理方法不能达到高效的氨氮去除。短程硝化由于其经济、有效、节能等优点而被广泛研究。但是短程硝化工艺的实现条件较为苛刻,常规条件下更是很难维持稳定的短程硝化。 为了解决短程硝化实现和维持难等问题,本试验采用序批式(SBR)工艺,人工模拟生活污水,接种污水厂回流池污泥进行驯化培养。通过低氧连续曝气的方式,成功实现了短程硝化系统的启动,并对系统的影响因素等进行了研究。 试验在温度为28±1℃,pH值为8.0左右的情况下,采用低氧连续曝气的运行方式成功实现了短程硝化系统的启动,并探讨系统的稳定性。试验结果证明反应器启动后仅通过调整曝气量,并不能维持系统的稳定运行,通过适当排泥和逐渐增加NH4+-N浓度的方法,可以实现短程硝化的稳定运行。另外结合DO的跳跃和pH值的转折点可以很好的判断硝化反应的终点。将曝气时间控制在硝化结束后的50 min内,可以最大程度的实现NO2--N的积累。试验对短程硝化向全程硝化转化的原因以及逆转性进行了研究,发现该转变过程不可逆转。 短程硝化系统的影响因素主要包括DO浓度、温度、pH值、C/N以及污泥龄等,试验分别对这些影响因素进行了研究。试验结果证明DO浓度在0.5~0.7 mg/L之间,温度在23℃以上时,都可达到良好的短程硝化效果。不同的加碱方式对短程硝化影响不明显,进水pH值在7.7~8.5之间,pH值越大,越有利于短程硝化的进行。低C/N适合短程硝化进程,系统在高C/N下长时间运行会影响其稳定性。污泥龄为10 d时,短程硝化效果最佳。 试验对系统内的总氮损失现象进行了研究。试验证明曝气量越大,系统内总氮损失越明显。C/N越高,总氮损失现象越明显。长污泥龄下的总氮损失现象显著。对短程硝化反应进行了动力学研究,利用最小二乘法进行线性回归计算并得到亚硝酸菌的饱和常数KN = 3.07 mg/L,氨氮最大比利用速率υmax= 0.08 h~(-1),回归性相对较好。试验中对于DO浓度范围、C/N以及加碱方式的研究,为节省运行费用提供了数据支持,在低温下进行的短程硝化研究,为北方环境温度变化大的情况提供了理论依据,关于污泥龄和动力学的研究对实际应用具有十分重要的意义。