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限氧一体式碳氮硫同步脱除工艺运行效能及影响因素研究

张莉  
【摘要】: 针对制药、化工等排放大量的高浓度含硫含氮有机废水,传统的厌氧条件下一体式碳氮硫同步脱除工艺,虽然具有很好的脱硫脱氮效果,但单质硫转化率低,出水含有大量的硫化物,造成严重的环境污染。本研究针对厌氧处理方法的弊端,首次提出在限氧条件下运行一体式碳氮硫同步脱除工艺,强化了工艺运行效能,单质硫转化率是厌氧条件下的三倍。 本文研究采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器,通过在不同溶解氧条件下运行一体式碳氮硫同步脱除工艺,对比不同溶解氧条件下的工艺运行效能和单质硫转化率,确定最佳的溶解氧条件,并在最佳的溶解氧条件下考察硫氮比对工艺运行效能的影响,优化工艺的运行条件。 在厌氧条件下成功的启动了一体式碳氮硫同步脱除工艺,通过对反应器进行不同程度的微量曝气,形成了不同浓度的限氧环境。在1.83kgSO42--Sm?3d?1,0.67kgNO3--Nm?3d?1和6.7kgTOCm?3d?1的条件下,一体式碳氮硫同步脱除工艺的最佳溶解氧条件为0.1~0.4mg/L。硫酸盐、硝酸盐和TOC的去除分别达到96%,99%和58%,单质硫转化率为87%。在限氧条件下,一体式碳氮硫同步脱除工艺的硫氧化反硝化菌被激活,硫化物被迅速转化为单质硫,因此,缓解了硫化物本身对反硝化过程的抑制作用,使得一体式碳氮硫同步脱除工艺的运行效能和单质硫转化率被强化。 在最佳溶解氧条件下快速启动一体式碳氮硫同步脱除工艺,实验设定四个阶段硫氮比分别为2/1,1/1,1/1.5和1/2。不同硫氮比条件下自养硫氧化反硝化进行的程度不同,也即硫化物氧化的最终产物不同,在硫氮比为2/1时,硫化物不能完全被氧化,出水含有大量硫化物;在硫氮比为1/1.5和1/2时,硫化物过氧化为硫酸根;在0.98kgSO42--Sm?3d?1,0.62kgNO3--Nm?3d?1和10.9kgCODm?3d?1条件下,限氧条件一体式碳氮硫同步脱除工艺运行的最佳硫氮比为1/1,硫酸盐、硝酸盐、COD的去除分别达到91.4%,97.7%和41.2%,单质硫转化率为43.5%。


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