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亚硝化与厌氧氨氧化组合成的新型脱氮工艺与传统脱氮工艺相比,具有需氧量低、无需有机碳源和运行费用低等优点。然而亚硝化系统长期稳定运行是厌氧氨氧化技术的发展瓶颈之一。国内外研究学者多利用较低DO水平来保证亚硝化系统的长期稳定运行,但低DO使得氨氧化速率及污泥负荷均较低,从而导致亚硝化系统效率低下,并且低DO造成的丝状菌污泥膨胀也会影响亚硝化系统的稳定运行。因此如何使亚硝化系统在较高DO下长期高效稳定运行有待研究,而间歇曝气有望解决这一问题。本试验以实际生活污水作为研究对象,分别在连续曝气和间歇曝气的SBR反应器中,考察不同DO水平下亚硝化的稳定运行情况,进行对比,并且进一步研究曝停时间比对间歇曝气亚硝化稳定运行的影响,旨在寻求常温低氨氮生活污水SBR亚硝化长期高效稳定运行的最佳控制策略,为亚硝化—厌氧氨氧化脱氮工艺提供技术支持。 试验首先通过对比连续曝气和间歇曝气两种曝气方式在不同DO水平下的亚硝化效果,以期寻求使亚硝化长期高效稳定运行的曝气方式。研究表明,两种曝气方式相同DO水平下污染物的去除效果相当,但当DO升至3.5~4.0mg/L时,连续曝气的亚硝化率由90%逐渐下降至72.9%,后采用间歇曝气经15d成功使其亚硝化率恢复至90%,而间歇曝气反应器一直能够维持亚硝化的稳定运行。由此可见,间歇曝气在节省能耗的同时可以实现较高的氨氧化速率和亚硝化率,是常温生活污水SBR亚硝化长期高效稳定运行的有效手段。 试验进一步对间歇曝气的重要运行参数曝停时间比进行了研究,采用间歇曝气序批式反应器1#、2#、3#,在常温条件下,研究了不同曝停时间比(3∶1、3∶2、3∶3)对亚硝酸盐氮积累、亚硝化稳定性、污染物去除效果及污泥沉降性能的影响。研究表明,在一定范围内,单元停曝时间所占比例越大,即曝停时间比越小越有利于亚硝酸盐氮的积累,启动速度越快,三者分别经35d、30d、29d实现了亚硝化的启动;稳定运行阶段,三者的氨氮容积去除负荷分别为0.57、0.48、0.40kgN/(m3·d)-1,曝停时间比越小,则氨氮去除负荷越小,COD去除效果未有明显区别;1#运行至第82d时,亚硝化率呈现逐渐下降的趋势,2#、3#仍能稳定运行,第65d时烧杯实验中硝酸盐氮生成速率也较2#、3#大,因此曝停时间比越小,越有利于抑制NOB的增殖,维持亚硝化的稳定,且污泥沉降性能越好,越有利于抑制丝状菌污泥膨胀。综合比较,将准佳曝停时间比确定为3∶2。 综上,试验通过间歇曝气与连续曝气的对比研究及曝停时间比的影响研究,最终将间歇曝气的供氧方式(准佳曝停时间比为3∶2)作为常温生活污水SBR亚硝化的长期高效稳定运行的准佳曝气控制策略。