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本试验将生物滤池好氧与缺氧段分离,研究好氧硝化与缺氧反硝化的特性,对其中的好氧段与缺氧段的硝化反硝化和脱氮处理效果等进行观察和比较,从而研究组合生物滤池处理生活污水中氮的迁移转化规律,使出水的总氮达到国家污水排放标准一级A的要求,为采用生物滤池实现高效脱氮奠定基础。
对组合生物滤池工艺处理生活污水的试验研究发现,曝气生物滤池对CODcr的去除率与滤速并不是简单的线性关系。随着滤速的增加,CODcr的去除效果先是升高,然后又下降,在滤速2.0m/h时达到最大值。在1.0m/h、2.0m/h、3.0m/h三种水力负荷的条件下,由于第一级好氧柱出水中的可生化性有机物的量不足,使得在最佳水力负荷条件下,总氮最大的去除率也只有43.7%。所以,要想达到良好的去除效果,需要向缺氧柱投加碳源。通过对好氧柱的有机物降解和硝化的关系可以看出,当水力负荷较小时,在第一级好氧柱上层有机物被大部分去除,所以第一级好氧柱底部硝化菌占优势,硝化效果显著;当水力负荷较大时,在第一级好氧柱底部出水中的CODcr的量仍然很高,在此情况下,硝化效率低甚至几乎没有硝化效果。试验数据表明,当CODcr大于70mg/L时,进水有机物浓度对硝化效果的影响较大。
在向缺氧柱不投加碳源、投加甲醇和引入生活污水的情况下,投加甲醇获得最大的脱氮效率,脱氮率在99.85%以上。反硝化进行的过程中,当碳源不充足时,会出现亚硝酸盐氮的积累现象。当碳源充足时,亚硝酸盐氮积累现象消失。试验数据表明,以甲醇为碳源,最佳碳氮比为3.5~4.3(CODcr:TN)之间,即可实现完全的反硝化。在向缺氧柱引入生活污水的情况下,保证反硝化区碳氮比在1.5:1时,取得最大的脱氮效率为69.6%。反硝化去除负荷能达到为1.99Kg/m3·d。在本实验条件下,引入原污水时的反硝化区的净脱氮率是未投加碳源的2.0倍以上。
应用组合生物滤池工艺对污水进行处理,具有脱氮效率高、降低能耗、处理装置结构紧凑等优点,改善了单级生物滤池易气堵和短流、处理效果不高的状况,是一种能够产生一定环境效益和经济效益的污水处理技术。