王 聰,王淑瑩*,張 淼,汪傳新,薛曉飛,龐洪濤,彭永臻(.北京工業(yè)大學(xué),北京市水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市污水脫氮除磷處理與過(guò)程控制工程技術(shù)研究中心,北京 004;.北控水務(wù)(中國(guó))投資有限公司,北京 004)
硝化液回流比對(duì)A2/O-BCO工藝反硝化除磷特性的影響
王 聰1,王淑瑩1*,張 淼1,汪傳新1,薛曉飛2,龐洪濤2,彭永臻1(1.北京工業(yè)大學(xué),北京市水質(zhì)科學(xué)與水環(huán)境恢復(fù)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市污水脫氮除磷處理與過(guò)程控制工程技術(shù)研究中心,北京 100124;2.北控水務(wù)(中國(guó))投資有限公司,北京 100124)
以低C/N城市生活污水為處理對(duì)象,重點(diǎn)考察了硝化液回流比對(duì)A2/O - BCO(生物接觸氧化)工藝脫氮除磷特性的影響.在A2/O反應(yīng)池水力停留時(shí)間(HRT)為8h,污泥回流比為100% 條件下,將硝化液回流比分別設(shè)定為100%、200%、300%和400%進(jìn)行試驗(yàn).結(jié)果表明, 系統(tǒng)在A2/O中實(shí)現(xiàn)了反硝化除磷,具有很好的同步氮磷的去除效果,出水COD濃度均在50mg/L以下.上述不同硝化液回流比下總氮(TN)去除率分別為48.8%、66.5%、75.6%和62.5%,總磷(TP)去除率分別為86.0%、90.3%、91.0%和95.0%.在硝化液回流比為300%時(shí),系統(tǒng)平均出水TN和TP濃度分別為14.96mg/L和0.49mg/L.系統(tǒng)反硝化除磷量隨著硝化液回流比的增大略有增加,在硝化液回流比為400%時(shí),反硝化除磷量高達(dá)磷總?cè)コ康?8%.
A2/O-生物接觸氧化工藝;深度脫氮除磷;反硝化除磷;硝化液回流比
我國(guó)城市污水低C/N的問(wèn)題,使舊污水處理廠大多已經(jīng)達(dá)不到新污水排放標(biāo)準(zhǔn)[1],這就要求污水廠能夠采用新的運(yùn)行工藝或者在原來(lái)構(gòu)筑物基礎(chǔ)上能夠結(jié)合其他工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)低C/N污水氮磷的高效去除.傳統(tǒng)的厭氧/缺氧/好氧(A2/O)工藝[2]在我國(guó)應(yīng)用最廣,這是一個(gè)順次為厭氧、缺氧和好氧的單污泥懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng),影響A2/O工藝處理效果的問(wèn)題主要有3個(gè)[3]:
第一,硝化菌與聚磷菌(PAOs)間長(zhǎng)短污泥齡(SRT)的矛盾;第二,由于硝態(tài)氮存在,反硝化菌會(huì)與PAOs競(jìng)爭(zhēng)碳源,所以傳統(tǒng)工藝回流污泥中的硝態(tài)氮影響PAOs在厭氧區(qū)釋磷,凈磷釋放在反硝化未完成之前是不會(huì)出現(xiàn)的[4];最后,在污水C/N過(guò)低時(shí),碳源的缺乏是影響同步脫氮除磷的重要因素[5].由于城市污水中C/N一般較低,使得單一的運(yùn)行系統(tǒng)很難達(dá)到日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn).因此,在無(wú)需改造現(xiàn)有A2/O系統(tǒng)的同時(shí)獲得較好的污染物去除效果是一個(gè)挑戰(zhàn)[6].
陳永志[7]、王建華等[8]對(duì)于A2/O-BAF系統(tǒng)的研究,在解決上述問(wèn)題方面有較大優(yōu)勢(shì).在A2/O-BAF系統(tǒng)中,A2/O中實(shí)現(xiàn)了反硝化除磷,且污水中可生物降解COD基本被完全利用;BAF中只完成氨氮的氧化,生成的硝態(tài)氮回流至A2/O反應(yīng)器的缺氧段,從而提供一個(gè)相對(duì)嚴(yán)格的厭氧環(huán)境[9-10].但A2/O-BAF系統(tǒng)仍存在下述問(wèn)題:首先,BAF的堵塞問(wèn)題,在正常運(yùn)行過(guò)程中,BAF的濾池性質(zhì)必然會(huì)導(dǎo)致堵塞,增加日常運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用;其次,BAF水頭損失較大,水的總提升高度較大[11],對(duì)提升泵以及風(fēng)壓的要求較高.
經(jīng)分析,本研究提出了A2/O-BCO系統(tǒng),用不需反沖洗的BCO替代BAF單元,以解決BAF的堵塞問(wèn)題,且BCO單元池型為多格室完全混合式與推流式相結(jié)合的型式,容易根據(jù)氨氮負(fù)荷控制各段曝氣量,從多方面節(jié)約運(yùn)行與維護(hù)能耗. A2/O-BCO系統(tǒng)提高了反應(yīng)速率和處理效果,但運(yùn)行參數(shù)對(duì)這一新系統(tǒng)的性能影響還不明確.本研究對(duì)從BCO單元產(chǎn)生的硝化液以不同回流比回流到A2/O反應(yīng)器的缺氧段進(jìn)行了試驗(yàn),并以實(shí)際生活污水為處理對(duì)象,連續(xù)運(yùn)行5個(gè)月,考察了硝化液回流比對(duì)A2/O-BCO系統(tǒng)同步脫氮除磷效果的影響.
1.1 試驗(yàn)裝置及運(yùn)行程序
A2/O - BCO雙污泥系統(tǒng)流程見圖1,A2/O為活性污泥法,BCO為生物膜法.A2/O有效容積為40L,厭氧區(qū)(ANA)、缺氧區(qū)(AN1和AN2)和好氧區(qū)(O)容積比為1:3:1,為了保證良好的推流式完全混合反應(yīng)條件,及反硝化除磷反應(yīng)徹底進(jìn)行,在A2/O中設(shè)置兩段缺氧區(qū),好氧區(qū)主要吸收剩余的磷和吹脫氮?dú)?BCO反應(yīng)池有效容積為24L,進(jìn)行硝化反應(yīng),均分為3個(gè)格室(記為N1、N2和N3),每格室均填充聚丙乙烯材質(zhì)環(huán)形懸浮填料,填充率為45%,填料尺寸為D25mm×10mm,中心有網(wǎng)格結(jié)構(gòu),密度為0.96g/cm3,孔隙率為95%,有效比表面積為500m2/m3.
圖1 A2/O-生物接觸氧化系統(tǒng)流程示意Fig.1 Schematic diagram of A2/O - BCO biological process
1.2 接種污泥和試驗(yàn)污水
A2/O反應(yīng)池和BCO反應(yīng)池接種污泥均取自以實(shí)際生活污水為處理對(duì)象的中試SBR反應(yīng)器,污泥濃度為2500~3500mg/L.經(jīng)過(guò)30d的馴化, A2/O系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定.BCO反應(yīng)池悶曝3~5d后,排空污泥;隨后連續(xù)進(jìn)生活污水,以動(dòng)態(tài)的自然培養(yǎng)方法掛膜;根據(jù)掛膜進(jìn)程逐漸加大進(jìn)水負(fù)荷直至設(shè)計(jì)流量,當(dāng)COD去除率>80%,NH4+-N去除率>85%時(shí),標(biāo)志生物膜掛膜基本完成.BCO反應(yīng)池開始以A2/O反應(yīng)池出水(可降解COD基本被去除)作為進(jìn)水,1個(gè)月后,NH4+-N去除率平均高達(dá)97.8%.
試驗(yàn)采用北京工業(yè)大學(xué)教工住宅小區(qū)化糞池生活污水,試驗(yàn)期間原水水質(zhì)特點(diǎn)見表1,原水pH值平均為7.4,試驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行.
表1 原水水質(zhì)特點(diǎn)Table 1 The influent characteristics
1.3 分析方法
MLSS、COD等指標(biāo)采用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定[12],水樣采用0.45μm中速濾紙過(guò)濾, PHA采用Agilent 6890N型氣相色譜以及Agilent DB-1型氣相色譜柱、按照Oehmen等[13]改良后的方法測(cè)定; PO43--P, NH4+-N,NO2--N,NO3--N由Lachat Quikchem8500型流動(dòng)注射儀測(cè)定(Lachat Instrument, Milwaukee, wiscosin);TN通過(guò)TN/TOC 分析儀(MultiN/C3100, Analytik Jena, AG)測(cè)定,采用WTW, Multi 340i pH/DO儀測(cè)定pH值和溶解氧(DO).
根據(jù)Wachtmeister等[14]推薦的方法計(jì)算反硝化聚磷菌(DPAOs)占PAOs的比例,具體方法是,從A2/O反應(yīng)器的好氧段取2L活性污泥,離心分離后用蒸餾水清洗兩遍,以去除殘余的COD和其他物質(zhì)的影響,并定容到2L至密閉的小試SBR反應(yīng)器中,放在磁力攪拌器上攪拌,同時(shí)加入無(wú)水乙酸鈉,使初始時(shí)刻COD為200mg/L,進(jìn)行2h厭氧反應(yīng);反應(yīng)結(jié)束后,離心分離,將活性污泥清洗兩遍,去除剩余COD,然后均分為2份并定容至1L,1份好氧曝氣,使DO維持在3~4mg/L,另1份加入NaNO3,使初始NO3--N濃度為30mg/L,缺氧攪拌,反應(yīng)時(shí)間均為2h,缺氧最大吸磷速率/好氧最大吸磷速率即為系統(tǒng)中DPAOs占PAOs的比例.
1.4 試驗(yàn)安排
A2/O進(jìn)水流量為5L/h,A2/O反應(yīng)池內(nèi)HRT為8h, SRT為12d,污泥回流比為100%,試驗(yàn)開始后硝化液回流比(記為R)分別為100%、200%、300%和400%,MLSS維持在3500mg/L左右,好氧段DO為1.0~2.0mg/L;BCO的HRT為1.9h, DO為3.0~4.5mg/L.
2.1 硝化液回流比對(duì)各污染物去除的分析
2.1.1 不同R對(duì)COD的去除特性 由圖2可知,當(dāng)R分別為100%、200%、300%和400%時(shí),盡管進(jìn)入系統(tǒng)的生活污水中COD波動(dòng)很大,但A2/O - BCO系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果一直很穩(wěn)定,R對(duì)COD的去除影響不大.4個(gè)R下,平均進(jìn)水COD分別為(244.32±47.03),(231.16±50.92), (187.64±49.10),(240.42±34.98)mg/L,A2/O平均出水COD分別為48.95,44.29,42.51,41.08mg/L,系統(tǒng)最終出水COD分別為(45.75±8.89),(40.94± 7.70),(41.26±7.24),(37.31±6.51)mg/L,去除率分別為81.3%、82.3%、78.0%和84.5%.COD在A2/O中厭氧段降低幅度最大,除了有污泥回流的稀釋作用,主要是被PAOs用來(lái)合成胞內(nèi)碳源聚-β-羥基鏈烷酸脂(PHA),PHA 是PAOs缺氧/好氧吸磷的貯備能量;AN1段,反硝化菌優(yōu)先利用剩余COD進(jìn)行反硝化作用,當(dāng)可生物降解COD耗盡后,PAOs則利用PHA進(jìn)行反硝化同步脫氮除磷反應(yīng);好氧段COD降幅較小,主要用于維持好氧異養(yǎng)菌的新陳代謝[15];COD在BCO中也得到部分去除,可能原因是其中除了自養(yǎng)型的硝化菌之外,還存在好氧異養(yǎng)菌.當(dāng)R = 300%時(shí),去除率為78.0%,這是由于該工況運(yùn)行期間正值夏季,進(jìn)水COD值較低導(dǎo)致的.A2/O平均出水COD和系統(tǒng)最終出水COD值均在50mg/L以下,系統(tǒng)A2/O中已經(jīng)基本完成了可生物降解COD的氧化,這為BCO中自養(yǎng)型硝化菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了有利條件.
圖2 不同硝化液回流比工況下COD的去除特性Fig.2 Removal characteristics of COD under different nitrate recycling ratios
2.1.2 不同R對(duì)氮的去除特性 由圖3可見,當(dāng)R分別為100%、200%、300%和400%時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后均呈現(xiàn)出了穩(wěn)定的硝化性能,平均NH4+-N去除率均在90%以上;進(jìn)水TN平均質(zhì)量濃度分別為(65.93±5.00),(64.30±4.55),(61.23±3.70), (62.96±4.46)mg/L,出水TN平均質(zhì)量濃度分別為(33.78±3.95),(21.57±3.15),(14.96±1.81),(23.61± 6.00)mg/L;去除率分別為48.8%、66.5%、75.6%和62.5%,R從100%增加到300%的過(guò)程中TN去除率呈升高趨勢(shì),但是增加到400%時(shí),由于回流量較高,導(dǎo)致硝態(tài)氮未被反硝化完全,A2/O出水硝態(tài)氮濃度平均在8.02mg/L,進(jìn)而形成了硝態(tài)氮的積累,導(dǎo)致出水TN濃度高.這與陳永志等[15]A2/O-BAF系統(tǒng)關(guān)于TN去除率隨內(nèi)回流比增大而增加的結(jié)果不同,主要差異是A2/O中厭氧、缺氧和好氧容積比,使得反硝化程度不同,在后續(xù)的試驗(yàn)中,對(duì)容積比進(jìn)行優(yōu)化很有必要.吳昌永等[16]認(rèn)為,在R較高時(shí)(400%),回流到缺氧段的硝態(tài)氮負(fù)荷近于飽和,但是,由于進(jìn)水C/N較低,缺氧段可利用的有機(jī)碳源有限,因此,碳源不足成為影響反硝化效果的主要原因;再者就是硝化液中攜帶的DO也隨著R的增大而增大,從而破壞了缺氧環(huán)境,削弱反硝化能力,這也是導(dǎo)致TN去除率不高的原因.
圖3 不同硝化液回流比工況下氮的去除特性Fig.3 Removal characteristics of N under different nitrate recycling ratios
圖4為不同R下氮的沿程轉(zhuǎn)化規(guī)律,原水中TN以NH4+-N為主,在A2/O厭氧區(qū)TN和NH4+-N濃度出現(xiàn)降低主要因?yàn)橄♂屪饔? A2/O的AN1和AN2發(fā)生反硝化除磷反應(yīng),O段基本不發(fā)生氨氮的氧化,氨氮的氧化主要在BCO中發(fā)生.系統(tǒng)最終出水以硝態(tài)氮為主,經(jīng)過(guò)硝化液回流進(jìn)入AN1段,為反硝化除磷提供電子受體,反硝化除磷情況決定系統(tǒng)脫氮效率.
表2 不同硝化液回流比工況下系統(tǒng)的比反硝化速率和比氨氮氧化速率Table 2 Specific denitrification rate and specific ammonia uptake rate under different nitrate recycling ratios
經(jīng)過(guò)物料衡算得出4個(gè)不同R下A2/O中AN1、AN2的比反硝化速率(比反硝化速率指單位時(shí)間單位污泥的異養(yǎng)反硝化菌和DPAOs去除的硝態(tài)氮量)和BCO中N1、N2和N3的比氨氮氧化速率(表2).由此可知,隨著R值增大,A2/O中比反硝化速率和BCO中各好氧段比氨氧化速率均呈降低趨勢(shì),這主要因?yàn)锳2/O中MLSS、缺氧區(qū)硝態(tài)氮負(fù)荷和BCO進(jìn)水氨氮負(fù)荷均受到R值變化的影響.
2.1.3 不同R對(duì)磷的去除特性 由圖5可見,當(dāng)R分別為100%、200%、300%和400%時(shí),系統(tǒng)均有較好的除磷效果,進(jìn)水TP平均質(zhì)量濃度分別為(6.12±0.55),(5.34±0.99),(5.47±0.86),(5.61±0.69)mg/ L;出水TP平均質(zhì)量濃度分別為(0.86±0.39),(0.52± 0.24),(0.49±0.25),(0.28±0.21)mg/L;去除率分別為86.0%、90.3%、91.0%和95.0%,呈升高趨勢(shì).缺氧段出水P濃度隨著R值增大而減少,可見,在R值較低的情況下,硝態(tài)氮為反硝化除磷的限制因素.圖6也表明,在R=100%時(shí),由于電子受體不足, 在 AN2段TP濃度降低幅度最小,到O段,主要發(fā)生以氧氣為電子受體的吸磷反應(yīng);隨著電子受體的回流量增大,缺氧段反硝化除磷是除磷的最主要方式.根據(jù)Hu等[17]的研究結(jié)果,在缺氧條件下,反硝化異養(yǎng)菌和DPAOs爭(zhēng)奪有限的電子受體NO3--N, DPAOs的反硝化速率僅為反硝化異養(yǎng)菌的30%,如果進(jìn)入缺氧區(qū)的NO3--N負(fù)荷低于反硝化異養(yǎng)菌的反硝化潛力,反硝化異養(yǎng)菌將淘汰DPAOs,而獨(dú)自利用NO3--N;反之,DPAOs將有機(jī)會(huì)利用過(guò)剩的NO3--N在系統(tǒng)中穩(wěn)定存在.BCO穩(wěn)定的硝化效果為A2/O的缺氧區(qū)提供了充足的電子受體,為反硝化除磷提供了必要條件.
圖4 不同硝化液回流比工況下氮的轉(zhuǎn)化規(guī)律Fig.4 Regularity of nitrogen transformation under different nitrate recycling ratios
圖5中,當(dāng)R為400%時(shí),盡管ANA段受到回流污泥中硝態(tài)氮的影響,平均釋磷量?jī)H有11.84mg/L,但出水TP濃度依然能達(dá)到出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).在本試驗(yàn)條件下,ANA段釋磷量受到R的影響很大,R增大到400%時(shí),缺氧段硝酸鹽負(fù)荷過(guò)高,且缺氧段最開始可用于反硝化除磷反應(yīng)的磷酸鹽濃度被稀釋為7.89mg/L,反硝化除磷去除量遠(yuǎn)小于R為300%時(shí),圖6也清晰表明了這一點(diǎn).由此可知當(dāng)R增大到500%或者更大時(shí),首先ANA段會(huì)受到硝態(tài)氮的嚴(yán)重影響,低C/N原水中的碳源先被反硝化作用利用,用于厭氧釋磷的碳源將越來(lái)越少,厭氧釋磷量將低于R=400%時(shí),整個(gè)系統(tǒng)反硝化除磷反應(yīng)條件遭到惡化,系統(tǒng)TN去除率將嚴(yán)重下降,且R增大必然增加能耗,基于此,本試驗(yàn)條件下R在400%以上的研究沒(méi)有必要.圖6中系統(tǒng)最終出水TP濃度略比A2/O中O段高是因?yàn)樵谥虚g沉淀池發(fā)生了輕微二次釋磷,這就要求控制R在合適的范圍內(nèi),既保障缺氧區(qū)有足夠的電子受體來(lái)完成反硝化除磷反應(yīng),同時(shí)又保證在中間沉淀池不會(huì)發(fā)生二次釋磷.
圖5 不同硝化液回流比工況下磷的去除特性Fig.5 Removal characteristics of P under different nitrate recycling ratios
由表3知,在不同R下,缺氧吸磷量分別為1.304,3.595,3.590,1.509g TP/(g MLSS?d),均高于陳永志[7]研究中的1.00,1.15,1.23,1.28g TP/(g MLSS?d);增大R,反硝化除磷量提高,當(dāng)R為400%時(shí),反硝化除磷量高達(dá)98%,也比Chen等[15]對(duì)硝化液回流比研究中的93.7%高.在R為400%的條件下,通過(guò)進(jìn)行缺氧吸磷批次試驗(yàn),結(jié)果表明,DPAOs所占比例為44.46%,遠(yuǎn)小于陳永志硝化液回流比為400%時(shí)的73%[7].
本研究中的A2/O-BCO系統(tǒng)與陳永志[7]研究的A2/O - BAF系統(tǒng)在除磷過(guò)程中呈現(xiàn)的厭氧釋磷情況和DPAOs占PAOs的比例均有不同.究其原因,其共同點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了PAOs和硝化菌的分離,低C/N的水質(zhì)促進(jìn)了DPAOs的生長(zhǎng),且后面BCO/BAF單元為前面提供穩(wěn)定的電子受體硝態(tài)氮,使得反硝化除磷得以在A2/O反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn);主要不同是缺氧段的HRT不同,A2/O-BAF中較長(zhǎng)的缺氧HRT為DPAOs提供了更適宜的生存條件[15],結(jié)果富集了73%的DPAOs,明顯高于本系統(tǒng)中的44.46%,且最終出水TP濃度低至0.1mg/L[7].但本系統(tǒng)缺氧吸磷量和反硝化除磷比例均高于A2/O-BAF系統(tǒng),說(shuō)明本系統(tǒng)中微生物活性較高,通過(guò)調(diào)整運(yùn)行工況,會(huì)有更好的處理效果,缺氧段最佳HRT及其對(duì)系統(tǒng)微生物種群的影響是值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題.
圖6 不同硝化液回流比工況下磷的沿程變化規(guī)律Fig.6 Evolution of P in A2/O - BCO system under different nitrate recycling ratios
2.2 不同R對(duì)氮、磷同步去除的影響
經(jīng)分析知,本試驗(yàn)條件下系統(tǒng)同步脫氮除磷效果在R=100%、200%時(shí)明顯小于R=300%、400%時(shí).A2/O中缺氧段的HRT為4.8h,在R=100%、200%和300%時(shí),均能滿足有機(jī)物的進(jìn)一步去除和反硝化除磷反應(yīng)的充分進(jìn)行,但當(dāng)R=400%時(shí),一方面回流污泥中攜帶的硝酸鹽破壞了A2/O中的厭氧環(huán)境,嚴(yán)重影響ANA段的釋磷情況和系統(tǒng)碳源的利用情況,影響缺氧段反硝化除磷反應(yīng),這在圖6中也可以看出;另一方面回流過(guò)來(lái)的大量硝酸鹽,使得缺氧條件下硝酸鹽負(fù)荷過(guò)高,并攜帶了大量溶解氧,導(dǎo)致缺氧段有效反應(yīng)時(shí)間嚴(yán)重縮短,A2/O出水中硝態(tài)氮開始積累,TN去除率并沒(méi)有提高.若將缺氧段HRT適當(dāng)延長(zhǎng),可能DPAOs的富集程度會(huì)比目前的44.46%高,且TN和TP去除率能得到同步提高.在缺氧段HRT適當(dāng)延長(zhǎng)的情況下,R進(jìn)一步提高到500%以及以上數(shù)值回流比對(duì)氮、磷的同步去除效果還有待進(jìn)一步研究.
表3 不同硝化液回流比工況下系統(tǒng)的比反硝化除磷速率和反硝化除磷量所占百分比Table 3 Specific denitrifying phosphorus removal rate and percentage of total phosphorus removal under different nitrate recycling ratios
3.1 A2/O-BCO系統(tǒng)在不同R下都有很好的COD去除效果,出水均在50mg/L以下,NH4+-N和TP去除率隨著R的增大均呈增大趨勢(shì).
3.2 BCO具有很好的硝化性能,對(duì)氨氮的氧化作用均達(dá)90%以上.
3.3 R從100%增大到400%,平均出水TN濃度分別為33.78,21.57,14.96,23.61mg/L,去除率分別為48.8%、66.5%、75.6%和62.5%.
3.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低C/N條件下的反硝化除磷,且反硝化除磷量隨著R的增大略有增大,但好氧段仍承擔(dān)部分除磷功能.當(dāng)R=400%時(shí),反硝化除磷量高達(dá)磷去除總量的98%.
3.5 系統(tǒng)在R=300%時(shí),平均出水TN和TP濃度分別為14.96mg/L和0.49mg/L,具有很好的同步氮磷的去除效果.
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Effect of nitrate recycling ratio on denitrifying phosphorus removal characteristics in A2O-BCO process.
WANG Cong1, WANG Shu-ying1*, ZHANG Miao1, WANG Chuan-xin1, XUE Xiao-fei2, PANG Hong-tao2, PENG Yong-zhen1(1.Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering,Engineering Research Center of Beijing, Beijing University of Technology, Beijing, 100124, China;2.Beijing Enterprises Water Group (China) Investment Limited, Beijing 100124, China). China Environmental Science, 2014,34(11):2844~2850
The characteristics of biological nitrogen (N) and phosphorus (P) removal under different nitrate recycling ratios were investigated in a Anaerobic/Anoxic/Oxic (A2O)-Biological Contact Oxidation (BCO) system when treating low C/N in municipal wastewater. The results indicated that the removal of N and P was achieved simultaneously, and denitrifying phosphorus removal (DPR) process was realized with the total hydraulic retention time (HRT) of A2O at 8h, sludge reflux ratio of 100%, and nitrate recycling ratios set as 100%, 200%, 300% and 400% respectively. The effluent concentration of COD was less than 50mg/L. The removal efficiencies of total nitrogen (TN) were 48.8%, 66.5%, 75.6% and 62.5%, and the removal efficiencies of total phosphorus (TP) were 86.0%, 90.3%, 91.0% and 95.0% under various nitrate recycling ratios. When the nitrate recycling ratio was set at 300%, average concentration of TN and TP in effluent were 14.96mg/L and 0.49mg/L. The amount of denitrifying phosphorus removed was increased slightly as the nitrate recycling ratio improved. When the nitrate recycling ratio was set at 400%, the amount of P removed by DPR accounted for 98% of the total phosphorus removed.
A2/O-biological contact oxidation (BCO) combined process;deeply biological nitrogen and phosphorus removal;denitrifying phosphorus removal;nitrate recycling ratio
X703.1
A
1000-6923(2014)11-2844-07
王 聰(1989-),女,河北省撫寧人,北京工業(yè)大學(xué)碩士,研究生,主要從事污水生物處理理論與應(yīng)用研究.
2014-02-28
國(guó)家“863”項(xiàng)目(2012AA063406);北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(D12110900010000)
* 責(zé)任作者, 教授, wsy@bjut.edu.cn