图5—图7分别为循环周期为30,60,120min时总氮的去除效果。循环周期为30min时,进水ρ(TN)为35.6~42.6mg/L,出水ρ(TN)为19.4~39mg/L,最高去除率为49.5%;循环周期为60min时,进水ρ(TN)为37.6~42mg/L,出水ρ(TN)为18.2~24mg/L,最高去除率为53.3%;循环周期为120min时,进水ρ(TN)为37.5~44mg/L,出水ρ(TN)为5.3~19.6mg/L,最高去除率为86.1%。
活性污泥反应系统中氮循环的传统理论认为,新鲜污水中氮的主要存在形式为有机氮。有机氮首先被氨化菌氧化生成氨氮,氨化菌多为异养菌,此过程与有机物的去除同时进行;之后在硝化菌的作用下,氨态氮进一步分解氧化,被转化为亚硝酸氮与硝酸氮;反硝化过程中,硝酸氮和亚硝酸氮被还原为气态氮(N2)排出[11],从而实现氮的真正去除。
当循环周期为30min时,进出水总氮值相差较小,去除率偏低,主要原因是反应池曝气与搅拌交替运行的循环时间短。曝气阶段与搅拌阶段交替的次数频繁,反应池中无法保证好氧、缺氧、厌氧环境交替出现,有机氮被氨化菌氧化生成氨氮后[12],无法完成后续硝化、反硝化反应,导致出水总氮较高。
当循环周期为60min时,总氮平均去除率相对提高,但出水总氮值并不稳定,分析原因为反应池内出现好氧、缺氧、厌氧环境的交替,使硝化反应和反硝化反应得以进行,但是无法保证硝化过程和反硝化过程维持足够的时长。
当循环周期为120min时,总氮去除率最高,主要由于循环周期的延长,使待处理污水在整个水力停留时间内,曝气阶段与搅拌阶段的交替次数减少,保证了池内出现某一种氧环境的时间,反应池内好氧、缺氧、厌氧环境得以出现并维持一定的时间,使硝化反应与反硝化反应充分完成,从而达到良好的脱氮效果。
2.1.3对TP的去除效果
一体化装置连续运行8个月左右,在不排泥的条件下,仍然能够实现对污水中磷的去除,如图8—图10所示。当曝气与搅拌的循环周期分别为30,60,120min时,TP的平均去除率分别为49.7%、51.8%、56.6%。循环周期为120min时,TP平均去除率最高,最高去除率达78%。
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