移动床生物膜反应器脱氮试验研究

（2）LAS去除效果

正式运行期间进水LAS浓度为0.12～1.68mg/L，平均浓度为0.71mg/L，反应器对LAS的去除效果，进水LAS浓度波动较大，而出水却相当稳定，出水LAS浓度在0.02～0.36mg/L之间，平均出水浓度为0.14mg/L，说明移动床生物膜反应器对LAS具有良好的处理效能，并具有较高的抗水质负荷冲击能力，运行较稳定。正式运行期间反应器对LAS的总平均去除率达到76.70%，最高可达93.67%。

（3）氨氮去除效果

正式运行期间进水氨氮浓度为0.24～4.7mg/L，平均浓度为2.0mg/L，反应器对氨氮的去除效果，进水氨氮浓度波动较大，而出水却相当稳定，出水氨氮浓度在0.08～0.6mg/L之间，平均出水浓度为0.3mg/L，说明移动床生物膜反应器对氨氮具有良好的处理效能，并具有较高的抗水质负荷冲击能力，运行较稳定。正式运行期间反应器对氨氮的总平均去除率达到77.13%，最高可达90.56%。

（4）总氮去除效果

试验期间进水总氮为1.34～5.7mg/L，平均值为3.0mg/L，移动床生物膜反应器对总氮的去除效果。试验结果表明，进水总氮浓度波动较大，反应器对总氮的去除效果在运行期间起伏变化比较明显，但对总氮的去除还具有一定的处理效能，处理后出水总氮浓度平均1.7mg/L，最低0.94mg/L。总氮的平均去除率达到41.4%，最高可达50.7%。因而通过污泥合成去除的氮量非常有限。根据碳源的降解途径和剩余污泥的数量两个方面说明，在移动床生物膜反应器中存在着同步硝化——反硝化现象。

3.反应器内生物量变化

3.1、DO浓度控制装置

本试验装置中央控制单元采用可编程PLC控制系统，实现了自动化运行管理。系统具有手动和自动两种控制方式，自动时通过可编程控制器设置设备运转的延时，并通过水池上的传感器控制潜水泵的运转和水位高度。因此本装置的自动化控制系统可根据水质的变化随时改变运行参数，保证了系统的运行效果。

3.2、DO浓度控制方法

DO浓度的控制是提高SND脱氮效果的重要方式，系统中DO浓度既不能太高，也不能太低。据文献报道认为，活性污泥法中SND的最佳DO浓度范围为0.5～3.0mg/L，而生物膜法的D0浓度比活性污泥法的稍高，研究结果主要集中在1.0～5.0mg/L范围内。因此，本试验在进行生物膜法中DO浓度对SND的影响研究中，在HRT时间为9h，pH值为7.5条件下，通过控制曝气量来调整DO浓度进行实验。

3.2、DO浓度对TN去除效果研究

DO对TN的去除影响很大，进水浓度，出水浓度变化均较大。从去除率可以发现，当DO质量浓度为4～5mg/L以上时，TN的去除率在35%左右。这是因为DO质量浓度很高时，DO能穿透到生物膜内部，使其内部难以形成缺氧区，大量的氨氮被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，使得出水TN质量浓度仍然很高。

由此可以判断该DO质量浓度条件下硝化和反硝化两个过程达到动力学平衡，使得MBBR可实现良好的同步硝化反硝化生物脱氮，TN去除率在70%以上。当DO质量浓度进一步降低为1mg/L时，悬浮填料生物膜发黑，能形成较大比例缺氧层，所以反硝化能力增强，但由于DO供应不足，MBBR工艺硝化效果下降，使得出水氨氮浓度上升，从而导致出水TN质量浓度上升，但仍可实现50%左右的TN去除效果

3.3、DO浓度脱氮影响小结

当DO浓度在1.0mg/L左右时，即在较低的DO浓度下，不利于硝化反应的进行，出水TN中氨氮占了多数；此时有利于反硝化反应的进行，出水中硝态氮含量很少。

当DO浓度在2.0mg/L左右时，出水TN浓度较低。总氮去除率达到最高的70%左右，硝氮，氨氮含量均较低，有利于同步硝化反硝化地进行。

当DO浓度在3.0mg/L左右时，氨氮去除率达到90%以上，但硝氮，亚硝氮含量上升，总氮去除率较低。

当DO浓度在4.0～5.0mg/L左右时，氨氮去除率达到94%以上，但硝氮，亚硝氮含量继续上升，总氮去除率较低。

由此可见，要得到较高的TN去除率，DO浓度既不能太高也不能太低。从以上试验数据可知，在DO=1.5～2.0mg/L时，TN去除率最高，达70%。低于此DO时由于出氨氮含量太高造成TN去除率降低；反之，当高于此DO时由于出水中硝氮量太高同样造成TN去除率下降。

参考文献：

[1]郑平，徐向阳，胡宝兰.新型生物脱氮理论与技术.北京二科学出版社，2004，5.

[2]王宝贞，王琳.水污染治理新技术—新工艺、新理念、新理论.北京：科学出版社，2004，1.

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