三級(jí)生物膜深度處理腈綸廢水生化出水的脫氮研究
摘要:針對(duì)腈綸廢水生化出水用傳統(tǒng)脫氮工藝深度脫氮時(shí)碳源不足的問題,采用三級(jí)生物膜反應(yīng)器作為深度處理裝置,研究了反應(yīng)器的啟動(dòng)及進(jìn)水pH、水力停留時(shí)間(HRT)、進(jìn)水氨氮(NH4+-N)濃度對(duì)NH4+-N去除率的影響并確定其最佳運(yùn)行條件及最佳條件下總氮(TN)的去除效果。結(jié)果表明,在HRT為24h,進(jìn)水pH為7.8~8.0條件下反應(yīng)器對(duì)NH4+-N和TN的去除效果最佳,平均去除率分別為94.6%和53%;且進(jìn)水NH4+-N濃度對(duì)其去除效果沒有明顯影響;反應(yīng)器在不投加有機(jī)碳源情況下,對(duì)TN有明顯去除效果,平均去除率53%,最高去除率達(dá)66%,表明三級(jí)生物膜反應(yīng)器深度處理腈綸廢水時(shí)脫氮效果明顯。
關(guān)鍵詞:三級(jí)生物膜,脫氮,腈綸廢水,低C/N,深度處理
腈綸廢水經(jīng)過生化處理后廢水中的大多數(shù)污染物都得到了降解,出水可生化性降得很低,氨氮濃度卻仍然維持在較高的水平,原因是一些含氮有機(jī)物在微生物的作用下發(fā)生分解,氮的存在形式由有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨氮。氨氮是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要污染物質(zhì),生物脫氮技術(shù)是目前應(yīng)用廣泛、經(jīng)濟(jì)有效的脫氮技術(shù)之一。傳統(tǒng)的生物脫氮工藝包括硝化-反硝化兩個(gè)過程,大部分反硝化菌為缺氧異養(yǎng)菌,在反硝化過程中需消耗碳源來獲取能量。在實(shí)際污水處理中,當(dāng)C/N<5時(shí),脫氮效率通常不會(huì)太高,Kuba等提出當(dāng)進(jìn)水C/N<3.4時(shí),需要投加碳源來保證微生物反硝化過程中所需的碳源。腈綸廢水生化出水C/N<3.4,用傳統(tǒng)脫氮工藝處理時(shí)碳源不足,需尋找新的脫氮方法來降低因投加外碳源增加的成本。生物膜法具有對(duì)低濃度廢水適應(yīng)性好、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn),溶解氧(DO)在生物膜內(nèi)傳輸過程中受阻而產(chǎn)生DO梯度,從而形成有利于實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化的微環(huán)境,能縮短反應(yīng)時(shí)間、節(jié)約碳源。Watanabe等在單一生物膜工藝研究中,通過降低氣相中氧分壓控制氧傳遞速率實(shí)現(xiàn)了同步硝化和反硝化。Gupta等采用三級(jí)生物膜反應(yīng)器在好氧環(huán)境下完成了氮和有機(jī)物的去除。宋宏賓等采用三級(jí)生物膜反應(yīng)器在沒有投加外碳源情況下成功完成低C/N比水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水脫氮處理。目前國(guó)內(nèi)外采用生物膜法深度處理腈綸廢水的研究鮮見報(bào)道。
本研究以腈綸廢水生化出水為對(duì)象,分析了三級(jí)生物膜反應(yīng)器深度處理腈綸廢水時(shí)的啟動(dòng)及進(jìn)水pH、HRT、氨氮濃度對(duì)脫氮的影響。
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