论文部分内容阅读
污泥脱滤液是典型的高氨氮(NH4+-N)、低C／N、低碱度废水,采用传统生物脱氮工艺已难以实现生物脱氮目的,因此,开发新型高效、低耗的生物脱氮工艺显得尤为重要。半硝化(Partial Nitrification)和厌氧氨氧化(Anammox)等新型生物脱氮技术能够处理高氨氮(NH4+-N)、低C／N、低碱度废水,成为当前的生物脱氮研究热点。然而,该研究成果仍处于小试研究阶段,有很多技术问题还处于悬而未决状态。本课题拟采用半硝化和厌氧氨氧化工艺,对污泥脱滤液的生物脱氮进行研究,以期探索高氨氮(NH4+-N)、低C／N、低碱度废水的生物脱氮效果及其工艺运行的可行性。主要研究结果如下：
⑴采用半硝化工艺处理污泥脱滤液,在进水氨氮浓度为250～350mg／L、温度30±1℃、DO<1.0mg／L、pH值为7.4～8.2、水力停留时间为18h条件下,成功启动反应器,实现半硝化反应。低负荷和高负荷运行结果表明,半硝化工艺可以在较高进水氨氮负荷条件下运行,且出水NO2-N／NH4+-N比例基本稳定在1.1±0.05:1,NO2-N／(NO2-N+NO3-N)大于99.9％,NO3--N的浓度接近于零,基本满足了厌氧氨氧化的进水水质要求。结果表明,温度和溶解氧对工艺运行具有重要的影响；控制进水无机碳含量与NH4+-N、碱度与NH4+-N有利于半硝化工艺的进行,能较好地达到匹配厌氧氨氧化的进水水质要求。
⑵采用厌氧氨氧化工艺,通过人工配制高氮废水,在进水总氮浓度为600-800mg／L、温度32±1℃、进水pH值7.1±0.2、水力停留时间为5.4h条件下,出水氨氮和亚硝酸氮的平均去除率分别达到98％和97％,总氮平均去除率达到90％,氨氮去除量:亚硝酸氮去除量:硝酸氮产生量比值为1:1.08:0.19,接近理论特征值(1:1.32:0.26),成功地启动厌氧氨氧化反应器。进水高氮浓度冲击试验结果说明,在进水总氮浓度1000～1280mg／L的情况下,出水氨氮与亚硝氮浓度迅速升高,相应的总氮去除率仅为67％。处理效果明显下降,说明氮素浓度过高会对运行带来危害,从而影响工艺的正常运行。此时反应器活性污泥立体显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察发现,悬浮污泥的外部和内部形态与反应器内底部颗粒污泥有所不同,呈明显松散状,这反映反应器内活性污泥的活性受到抑制,甚至退化或死亡。
⑶采用半硝化工艺、厌氧氨氧化工艺处理适宜氨氮浓度的污泥脱滤液是可行的,半硝化-厌氧氨氧化联合工艺作为新型脱氮技术在处理较高浓度氨氮、低C／N、低碱度废水过程中,无需外加有机碳源,且污泥产量少,具有良好的发展前景。