SBBR進(jìn)水NH+4—N濃度對(duì)反硝化及總氮的影響

杜巍+孫雙霜

摘要：指出了序批式生物膜反應(yīng)器（Sequencing Batch Biofilm Reactor， 簡(jiǎn)稱SBBR）是目前國(guó)內(nèi)外正在研究、應(yīng)用的一種污水生物處理新工藝，它是一種將生物膜與活性污泥法進(jìn)行結(jié)合的新型復(fù)合式生物膜反應(yīng)器。使用序批式生物膜反應(yīng)器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)深入探討不同NH+4-N進(jìn)水濃度，研究了脫氮的效果。

關(guān)鍵詞：反硝化；總氮；序批式生物膜反應(yīng)器

中圖分類號(hào)：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2016）20-0102-02

1 反應(yīng)裝置及運(yùn)行方式

實(shí)驗(yàn)在SBR中進(jìn)行，反應(yīng)器高500 mm，內(nèi)徑160 mm，用有機(jī)玻璃管制成，有效容積為10 L。反應(yīng)器內(nèi)中央固定有生物膜，在反應(yīng)器壁上垂直方向設(shè)置有進(jìn)水口、取樣口、排水口、排泥口。底部靠一側(cè)裝有微孔曝氣砂頭，采用鼓風(fēng)曝氣，轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量，反應(yīng)器配有機(jī)械攪拌器，在厭氧段使反應(yīng)器內(nèi)填料和污泥處于均勻混合狀態(tài)，攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)使活性污泥不沉淀在反應(yīng)器內(nèi)為準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)用反應(yīng)器如圖1所示。

SBBR反應(yīng)器一個(gè)完整的周期共約8 h。啟動(dòng)SBBR后，進(jìn)水泵把模擬廢水輸送到反應(yīng)器中，當(dāng)水位到達(dá)高水位電極后，自控裝置停止進(jìn)水；攪拌器開(kāi)始攪拌，進(jìn)行2 h的厭氧反應(yīng)；隨后氣泵開(kāi)始工作，通過(guò)微孔曝氣器進(jìn)行曝氣，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)流量，曝氣好氧階段共5 h，曝氣后沉淀0.5 h，沉淀后開(kāi)始排水，當(dāng)水位到達(dá)最低水位電極后排水控水器停止排水，最后閑置0.5 h讓活性污泥恢復(fù)活性。

2 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)

用水為人工模擬生活污水，模擬水的配置是向自來(lái)水中投加K2H2PO4、NH4Cl和蔗糖，通過(guò)控制投加量來(lái)達(dá)到水質(zhì)中不同的NH+4-N、PO3-4-P濃度和不同的碳氮比。同時(shí)加入營(yíng)養(yǎng)鹽、微量元素給微生物提供氧，加入NaHCO3控制堿度。反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，模擬污水的配方見(jiàn)表1。

3 進(jìn)水NH+4-N濃度對(duì)反硝化及總氮的影響

實(shí)驗(yàn)中讓pH值保持在6.5左右，當(dāng)游離氨濃度高于硝酸菌的抑制濃度，而低于亞硝酸菌的抑制濃度時(shí)，亞硝酸菌就能夠正常增殖和氧化，而硝酸菌則被抑制，就會(huì)發(fā)生亞硝酸菌的累積。因?yàn)榉肿討B(tài)游離氨對(duì)硝化作用有明顯的抑制作用。進(jìn)水氨氮濃度提高，引起溶上液內(nèi)游離氨濃度的增大，抑制了反應(yīng)器中硝酸菌的活性，從而造成系統(tǒng)內(nèi)的亞硝酸鹽氮的積累。

圖2是不同進(jìn)水氨氮濃度條件下，進(jìn)、出水總氮及總氮去除率的變化情況。圖3是下一個(gè)周期內(nèi)總氮去除率。

不同進(jìn)水NH+4-N濃度條件下反應(yīng)器出水各NH+4-N濃度的變化如圖4所示。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)水NH+4-N濃度由17.81 mg/L～23.6 mg/L提高至NH+4-N濃度在32.8 mg/L～36.52 mg/L時(shí)，出水NH+4-N濃度平均值分別為3.98 mg/L、4.46 mg/L。

4 結(jié)論

隨著進(jìn)水NH+4-N濃度的提高，出水NH+4-N濃度基本沒(méi)有太大的變化。說(shuō)明NH+4-N濃度對(duì)硝化作用沒(méi)有明顯的影響。同時(shí)隨著進(jìn)水NH+4-N濃度的增大，總氮的去除效果并沒(méi)有明顯的變化。

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