硝化液回流比对ABR-MBR工艺反硝化除磷效能的影响

2.2不同硝化液回流比对氮去除效能的影响

不同硝化液回流比下TN的去除效能如图3所示.

图3不同硝化液回流比下TN的去除效能

从中可以看出,当硝化液回流比分别为100%、200%、300%和400%时,进水TN平均质量浓度维持在55mg˙L-1上下,出水TN平均质量浓度分别为29.67、19.25、14.78和11.89mg˙L-1,TN平均去除率分别为46%、65%、72%和78%.在此过程中,TN去除率呈逐渐增大的趋势,但增幅却呈递减规律.

这与陈永志等关于A2/O-BAF系统对TN去除率随内回流比增大而增加的结果相一致.氮在ABR-MBR系统缺氧段内的去除主要由两部分作用引起:①DPB以胞内碳源PHB为电子供体,以NOx--N为电子受体发生反硝化除磷而去除;②反硝化菌以外碳源COD为电子供体,以NOx--N为电子受体发生反硝化脱氮而去除.

前者引起的脱氮将在后续章节进行分析.当硝化液回流比较高时(400%),势必使得缺氧区HRT变短,导致只有一小部分反硝化菌能利用COD进行反硝化作用;其次,由于进水C/N比较低,缺氧段可利用的有机碳源有限,因此,碳源不足也影响了反硝化的进行;再者,随着回流比的增大,硝化液中会携带大量DO,从而破坏缺氧环境,致使反硝化能力受到削弱.上述便是TN去除率增幅呈递减趋势的原因.

图4为不同硝化液回流比下氨氮,亚硝氮和硝氮的沿程转化规律.

图4不同硝化液回流比下氨氮,亚硝氮和硝氮的沿程转化规律

从中可见,系统ABR段对氨氮的去除占比很小,这一部分表现为被微生物利用进行细胞合成,而NH4+-N浓度出现降低主要是由于回流液的稀释作用.NH4+-N的硝化主要发生在MBR中,MBR出水中的NOx--N经过回流进入ABR缺氧段为反硝化除磷提供电子受体.

2.3不同硝化液回流比对磷去除效能的影响

不同硝化液回流比下P的去除效能及其沿程变化规律见图5.

图5不同硝化液回流比下P的去除效能

从中可见,当硝化液回流比分别为100%、200%、300%和400%时,进水PO43--P平均质量浓度分别为7.98、8.41、8.18和7.92mg˙L-1,ABR出水PO43--P平均质量浓度分别为2.56、1.55、0.57和3.06mg˙L-1,系统出水PO43--P平均质量浓度分别为1.80、1.09、0.45和2.14mg˙L-1,缺氧反硝化除磷率分别为67.9%、81.6%、93%和61.4%,系统除磷率分别为77.4%、87%、94.5%和72.9%,反硝化除磷量占系统除磷量的比例分别为87.7%、93.8%、98.4%和84.2%,呈先增大后减小的趋势,当硝化液回流比为300%时,系统除磷效果达到最佳,且反硝化除磷占比达到最大.

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