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有机碳源对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响

北极星环保网来源:《安全与环境工程》作者:谭发等2017/6/20 15:51:14我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:厌氧氨氧化 污水处理 活性污泥

北极星环保网讯:摘要:试验通过在进水中投加有机碳源(白糖),研究有机碳源对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响。试验结果表明:进水COD浓度对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能产生明显的影响。当进水中COD浓度约为50mg/L时,即可导致系统总氮去除率大幅度下降,出水总氮去除率由不添加COD的87.8%降至76%,氨氮去除率由不添加COD的98.8%降至85%;

当进水COD浓度上升至约100mg/L时,出水总氮的去除率由不添加COD的87.8%降至69%,氨氮去除率由不添加COD的98.8%降至77%;当进水COD浓度约为100mg/L时,并将调节槽曝气量由原来的0.4L/min增至0.6L/min,系统出水水质明显得到优化,总氮去除率恢复到未投加COD时的水平。有效地控制一体化厌氧氨氧化反应器内有机碳源的量,能明显地提高系统的脱氮效果。

关键词:有机碳源;一体化;厌氧氨氧化;脱氮性能

以Planctomycetes、Candidatus Brodacia、Ca.Kuenenia、Ca.Anammoxoglobus和Ca.Jettenia为代表的一类细菌能够在缺氧环境中以氨氮及亚硝态氮为底物,并将其转化为氮气。基于厌氧氨氧化细菌所开发的厌氧氨氧化工艺包括二段式厌氧氨氧化工艺和一体化厌氧氨氧化工艺,由于实际污水中不可避免地存在着有机碳源,故而有机碳源对厌氧氨氧化工艺的影响研究具有重要意义。

现有研究表明,有机碳源对二段式厌氧氨氧化反应器具有一定的影响[4],过高浓度有机碳源的存在将严重抑制厌氧氨氧化菌的活性及厌氧氨氧化过程的进行,从而降低了厌氧氨氧化工艺的脱氮性能[511]。而有机碳源对一体化厌氧氨氧化工艺影响的研究甚少,因此研究有机碳源对一体化厌氧氨氧化工艺的影响具有非常重要的意义。

本试验通过采用一体化厌氧氨氧化反应器,研究不同有机碳源浓度下对其脱氮性能的影响及其机理,从而为实际工程应用提供参考。

1材料与方法

1.1试验装置

本试验装置采用上流式厌氧氨氧化反应器(见图1),主体结构由有机玻璃制作而成,其主要包括主反应器、调节槽、温控系统和气体收集系统等。

污水处理

图1一体化厌氧氨氧化反应器示意图

1.配水桶;2.调节槽;3.反应器主体;4.外循环水控制系统;5.集气装置;6.pH传送器;7.鼓风机;8.折流板;9.微孔曝气头;10.pH传感器;11.搅拌机;12.酸液桶;13.外层保湿夹层;14.取样口;15.转子流量计;16.溢流管;17.出水管;P1.进水泵;P2.循环泵;P3.酸液投加泵

其中,主反应器尺寸为9cm×9cm×74cm(长×宽×高),有效容积为5.5L;调节槽内径犚=12.5cm、高犎=20cm。主反应器侧面设置4个取样口,主反应器内设置污泥折流板,防止污泥随着上升水流或反应产生的气体排出反应器,同时起到泥水分离的作用;主反应器外层设置保温夹层,由温控系统为反应器持续提供保温循环水,循环水从反应器底部进入夹层,再从反应器顶部返回温控系统。反应器运行时,进水泵将配水桶废水打入调节池中,调节池内设置pH在线传感器、搅拌机,系统出水于顶部出水口溢流而出。

1.2接种污泥及试验用水

本试验接种污泥中,短程硝化污泥为好氧活性污泥经驯化而来[12],活性污泥取自桂林理工大学雁山校区污水处理膜反应池(CMBR)活性污泥[13];厌氧氨氧化污泥取自实验室已培养的厌氧氨氧化污泥[1415]。

试验采用人工模拟废水,其组分如下:(NH4)2SO4、KH2PO4、NaHCO3按照所需配水的浓度投加,CaCl2˙2H2O

为0.113g/L、MgSO4˙7H2O为0.1g/L、微量元素Ⅰ为0.5mL/L、微量元素Ⅱ为1mL/L,营养元素Ⅰ和营养元素Ⅱ主要组成及浓度参照Zhang等[1617]的文献投加。

延伸阅读:

污水处理系列剧之我和厌氧有个约会 第2集

高浓度氨氮工业废水应用厌氧氨氧化技术处理的可行性分析

新加坡再生水厂发现主流厌氧氨氧化和强化生物除磷共存现象

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