王雪微+左金龍

哈爾濱商業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究中心，黑龍江哈爾濱 150076

摘 要 本實(shí)驗(yàn)采用序批式活性污泥法（SBR）進(jìn)行全程硝化和短程硝化的對(duì)比研究，將試驗(yàn)過(guò)程中的溶解氧（DO）控制在較低濃度。試驗(yàn)表明：短程硝化的過(guò)程中，亞硝態(tài)氮的積累率呈上升趨勢(shì)，直到好氧吸磷過(guò)程完成，積累率逐漸達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；而在全程硝化過(guò)程中，亞硝態(tài)氮的積累率在短暫的上升趨勢(shì)后又降低了。

關(guān)鍵詞 SBR工藝；溶解氧；短程硝化

中圖分類(lèi)號(hào) X7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）13-0024-01

原始的硝化反硝化脫氮工藝是利用硝化作用將氨氮降解為硝態(tài)氮，之后進(jìn)行反硝化作用將硝態(tài)氮還原生成氮?dú)?，以此?lái)去除水中的總氮。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者指出，將硝化過(guò)程進(jìn)行控制，使氨氮與微生物進(jìn)行氧化，得到名為亞硝態(tài)氮的中間體，也就是短程的硝化反硝化過(guò)程[1]。與全程的硝化反硝化相比，短程的硝化過(guò)程中的供氧能耗可以節(jié)省25%，短程的反硝化過(guò)程中的碳源需求量可以節(jié)省40%[2]。所以，在各種廢水脫氮過(guò)程中短程硝化反硝化的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)用水來(lái)源和水質(zhì)

試驗(yàn)中的廢水來(lái)源是自配的模擬生活污水。向污水中投加一定量的NH4Cl，使污水中達(dá)到實(shí)驗(yàn)需要的NH4+-N的濃度；用NaHCO3調(diào)節(jié)進(jìn)水的堿度，從而達(dá)到硝化反應(yīng)最佳堿度范圍；為了保持反應(yīng)器內(nèi)的微生物的活性，需要不斷地向進(jìn)水投入MgSO4和CaCl2[3]以及適量的微量元素。

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)中SBR反應(yīng)器的外部材料是有機(jī)玻璃，由圓柱形和圓錐體組成。反應(yīng)器的直徑是200mm，總高度為700mm。反應(yīng)器的總?cè)莘e是12L，周期排水量可達(dá)到3L，充水比例是1/4。反應(yīng)容器右側(cè)玻璃壁上設(shè)置五個(gè)間隔同等的開(kāi)關(guān)，用于試驗(yàn)過(guò)程中的排水和提取污泥樣本。反應(yīng)器的底部設(shè)置排空管，為試驗(yàn)結(jié)束后的排泥提供方便[4]。

1.3 檢測(cè)分析項(xiàng)目

試驗(yàn)中指標(biāo)NO2-N和NH4+-N的測(cè)試方法分別是N-（1-萘基）-乙二胺光度法和納氏試劑分光光度法。

2 全程與短程硝化過(guò)程的各項(xiàng)參數(shù)變化

全程硝化要比短程硝化復(fù)雜一些，全程硝化是NH4+-N→NO2-N→NO3-N的過(guò)程，短程硝化只進(jìn)行NH4+-N→NO2-N的過(guò)程[5]。試驗(yàn)中的整個(gè)好氧反應(yīng)中，全程硝化的氨氮降解速率是6.28mg/（L·h），而短程的氨氮降解速率僅為5.79mg/（L·h）。究其原因，要從化學(xué)平衡的方面分析問(wèn)題。由于短程硝化過(guò)程中單純的NH4+-N→NO2-N反應(yīng)進(jìn)行比較慢，但全程硝化的第二步反應(yīng)過(guò)程會(huì)加快第一步反應(yīng)的速率，使亞硝態(tài)氮的濃度降低，也就促進(jìn)了氨氮的降解速度。

由圖1得出，在曝氣開(kāi)始的20min之前，全程硝化中總氮的去除是曝氣過(guò)程總氮減少量的52.38%，而短程硝化中總氮的去除是曝氣過(guò)程總氮減少量的58.56%。進(jìn)水采用直接混合的引入方式，在曝氣反應(yīng)初期，進(jìn)水的化學(xué)需氧量（COD）被活性微生物絮體吸收，是好氧反硝化過(guò)程中碳源的來(lái)源。由圖2得出，全程與短程硝化反應(yīng)的亞硝態(tài)氮的積累率分別是短時(shí)段的上升后又降低和逐漸上升達(dá)到穩(wěn)定兩種狀態(tài)。反應(yīng)了短程硝化過(guò)程在廢水處理中的優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)果與討論

低溶解氧條件下，短程硝化的亞硝態(tài)氮積累率呈上升趨勢(shì)，一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定。說(shuō)明在污水處理中短程硝化較全程硝化更簡(jiǎn)便，且去除效率更理想。

參考文獻(xiàn)

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