论文部分内容阅读
本课题主要考察了CANNED工艺(亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮)电化学生物反硝化反应器的脱氮效能。为了研究NH4+-N和N02--N在脱氮过程中是否相互影响,采取NH4+-N和N02--N单独投加和一起投加的方式进行分析。同时,为了研究CANNED工艺电化学作用和微生物生物反硝化作用在脱氮过程中各占多大比例,试验分两个阶段运行,即生物挂膜驯化前的纯电化学阶段和挂膜成功后的电化学微生物协同作用阶段。试验的第一阶段研究了CANNED工艺在生物挂膜前(即纯电化学条件下)的脱氮效能。结果表明,在HRT为24h、电流为0.25A、电流密度为0.052mA/cm2、ORP为-200mv左右时,当N02--N和NH4+-N的浓度分别从100mg/L增加至400mg/L时,电化学反应对二者均有一定程度的去除。N02--N的去除率随其浓度的增加,逐渐从40%左右降低到20%左右；NH4+-N的去除率随其浓度增加变化不大,都在35%左右。当N02--N和NH4+-N同时投加时,电化学反应器的去除效果与二者单独投加时变化不大。说明在纯电化学条件下,反应器对二者的去除影响很小,可以忽略。第二阶段,对CANNED工艺电化学生物反硝化反应器进行接种驯化,研究其在电化学和微生物共同作用下的脱氮效能。试验结果表明,当进水氮的形态为N02--N和NH4+-N,且二者的浓度均从100mg/L增加至400mg/L时,N02--N和NH4+-N都有很高的去除率,去除率都在90%以上。这主要是由三方面的原因引起的：一是附着在硫颗粒和活性炭颗粒上的硫自养反硝化菌和氢自养反硝化菌分别发生硫自养反硝化反应和氢自养反硝化反应；二是由于反应器在厌氧条件下运行时,N02--N和NH4+-N会在厌氧氨氧化菌的作用下发生厌氧氨氧化反应,从而使出水N02--N和NH4+-N浓度降低；三是由于反应器在通电条件下运行,在阳极的表面,氯离子转化成氯气,与水反应进而生成有效余氯,水中的N02--N和NH4+-N与有效余氯接触被氧化得以去除。其中微生物的自养反硝化是最主要的原因。当分别投加N02--N和NH4+-N时,二者的去除率则很低,这是由于N02--N和NH4+-N单独投加时,不会发生自养反硝化反应和厌氧氨氧化反应,而起主要作用的是电化学的氧化作用。