论文部分内容阅读
自20世纪70年代提出采用硫自养反硝化工艺代替传统反硝化工艺的思路,近年来硫自养反硝化工艺得到了广泛深入的研究。硫自养反硝化工艺是在缺氧条件下,利用硫单质作为电子供体,硝酸盐作为电子受体进行的自养反硝化工艺。本文采用硫-贝壳固定床反应器,以实验室模拟含氮废水为进水,研究硫-贝壳自养反硝化应用于含氮废水的反硝化处理的可能性。探讨了进水浓度、水力停留时间、进水pH等因素对硫自养反硝化性能的影响,并在试验基础上进行了硫自养反硝化反应的动力学分析,得出以下结论:(1)硫-贝壳固定床用于含氮废水的反硝化处理是可行的,贝壳能够很好的中和反硝化反应产生的H+,提供反硝化反应所需的碳源,出水pH满足要求。(2)硝氮反硝化试验阶段,水力停留时间为24h时,随着进水硝氮浓度的增加,出水硝氮浓度略有增加,但硝氮去除率始终保持在95%以上,硫-贝壳固定床的抗冲击负荷能力强。(3)进水硝氮(或亚硝氮)浓度为50mg·L-1时,对于硝酸反硝化,HRT<4h时,出水硝氮迅速上升,出水pH迅速降低;对于亚硝酸反硝化,HRT<1h时,出水亚硝氮迅速上升,出水pH迅速降低;出水pH降低的原因是反硝化产生的H+没来得及和CaCO3中和就已排出反应器。(4)进水硝氮和亚硝氮浓度相同,且HRT相等的情况下,亚硝酸反硝化的出水亚硝氮浓度要低于硝酸反硝化的出水硝氮浓度,亚硝酸反硝化的出水pH高于硝酸反硝化的出水pH。(5)对于硝酸反硝化,进水pH=8.0时硝氮去除率最高;对于亚硝酸反硝化,进水pH=7.0时亚硝氮去除率最高;硫酸盐生成量仅与硝氮和亚硝氮的去除量相关,而与pH无关。(6)试验在室温条件下进行,冬季水温最低低至11℃,仍取得较高的反硝化效率,说明温度不是影响反硝化性能的主要因素。(7)可用1/2级反应动力学速率方程来描述硫-贝壳固定床反应器反硝化反应过程中对硝氮(亚硝氮)的去除的动力学过程。