摘要：以畜禽廢水為處理對(duì)象,通過(guò)分別控制水力停留時(shí)間(HRT)、溶解氧(DO)、pH值、溫度和碳氮比(C/N)等影響亞硝化的主要單因子,以使固定化活性污泥顆粒實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化反應(yīng),在連續(xù)流運(yùn)行模式下進(jìn)行廢水脫氮實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單因子HRT為10 h,溶解氧為4 mg/L,pH值為8.5,溫度為30℃,碳氮比為10時(shí),對(duì)TN和COD的去除率分別為81.98%、93.79%;87.32%、98.35%;83.82%、93.93%;85%、97%;85.37%、97.28%,達(dá)到了理想的去除效果。

近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，規(guī)�；⒓s型的畜禽養(yǎng)殖業(yè)得以迅猛發(fā)展，成為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，但是畜禽養(yǎng)殖業(yè)大力發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，已成為普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。

固定化微生物技術(shù)（immobilized micro-organ-isms）是20世紀(jì)60年代直接從固定化酶技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。它是將特選的微生物固定在選證的載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適宜條件下能夠快速、大量增殖并且可以反復(fù)利用的生物技術(shù)。固定化微生物技術(shù)在處理氨氮廢水中的主要優(yōu)勢(shì)：一是可以通過(guò)高濃度的固定細(xì)胞，提高硝化速率；二是固定化細(xì)胞的適應(yīng)性強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷，降低了硝化細(xì)菌對(duì)環(huán)境條件變化的敏感性；三是固定化細(xì)胞具有良好的操作穩(wěn)定性，解決了菌體流失和固液分離的問(wèn)題。因此，處理氨氮廢水的細(xì)胞固定化新技術(shù)是強(qiáng)化生物硝化過(guò)程的有效手段，具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

短程硝化反硝化生物脫氮的基本原理是將硝化過(guò)程控制在亞硝酸鹽階段，直接進(jìn)行反硝化。

短程生物脫氮技術(shù)具有低能耗、節(jié)省碳源、減少污泥產(chǎn)量、反應(yīng)器容積小等優(yōu)勢(shì)。短程硝化標(biāo)志是穩(wěn)定且較高的亞硝酸鹽的積累，即亞硝化率較高（其定量描述是NO2--N總硝態(tài)氮（NO2—N+NO3--N）之比大于50%）。影響亞硝酸鹽積累的因素很多，可以通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、PH值和溶解氧等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，大多包埋固定化技術(shù)針對(duì)單一菌和混合菌研究較多，且主要集中在對(duì)特殊廢水處理等領(lǐng)域，例如古創(chuàng)等利用固定化技術(shù)包埋亞硝酸菌脫氮與同步除磷工藝研究中實(shí)現(xiàn)了短程脫氮。而對(duì)其他包埋體（如活性污泥）的研究相對(duì)較少。在運(yùn)行方式上看，相關(guān)研究主要集中在SBR系統(tǒng)，研究?jī)?nèi)容包括顆粒污泥影響因素、特性和機(jī)理等方面，有關(guān)連續(xù)流運(yùn)行模式研究報(bào)道也比較少。

本實(shí)驗(yàn)欲通過(guò)對(duì)普通活性污泥的固定化脫氮效果的研究，尋求更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的包埋脫氮途徑。固定化活性污泥顆粒因具有較大的粒徑，限制溶解氧和基質(zhì)的擴(kuò)散，可在顆粒表面及內(nèi)部依次形成好氧_缺氧或厭氧的微環(huán)境，適合多種微生物生存，為生物脫氮除碳創(chuàng)造良好的條件，幾年來(lái)成為廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文通過(guò)固定化微生物脫氮技術(shù)利用固定化顆粒內(nèi)部微環(huán)境的獨(dú)特特點(diǎn)，在連續(xù)流運(yùn)行模式下，控制其影響因素，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化目的，在除氮的同時(shí)，有機(jī)物也被同時(shí)同步去除，實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫氮除碳。

1實(shí)驗(yàn)裝置及方法

1.1實(shí)驗(yàn)裝置

采用在連續(xù)流運(yùn)行模式下固定化活性污泥降解廢水中氨氮的生物反應(yīng)器，如圖、所示。連續(xù)流反應(yīng)器由有機(jī)玻璃柱制成，內(nèi)徑為80mm，高500mm，有效體積為2.4L，顆粒填充率約為10%，反應(yīng)器進(jìn)水由蠕動(dòng)泵控制，從反應(yīng)器底部連續(xù)進(jìn)水，上部連續(xù)出水。

詳情請(qǐng)點(diǎn)擊下載附件：固定化活性污泥實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化處理畜禽廢水

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