與厭氧氨氧化相匹配的部分亞硝化工藝控制條件研究.pdf

1、厭氧氨氧化是最近10多年來發(fā)展起來的一項生物脫氮技術。它等同于傳統(tǒng)反硝化技術，但利用氨代替有機物作為電子供體使亞硝酸鹽還原。由于硝酸鹽不能作為電子受體，為了進行厭氧氨氧化，首先要將50％的氨氧化為氧化態(tài)的化合物亞硝酸鹽。為了實現部分亞硝化，就要實現沒有硝酸鹽形成的亞硝化。所以問題的關鍵應該是部分亞硝化，即控制氨氧化進行的程度。亞硝化的進行受多種因素的制約，包括溫度和pH等物理化學因素以及自由氨和自由亞硝酸抑制劑的濃度。根據氨氧化的反應計

2、量學表明，氧化1摩爾的氨要產生2摩爾的質子，它需要2摩爾的HCO<,3><'->來中和，也就是說要氨全部氧化HCO<,3><'->/NH<,4><'+>的摩爾比必須是2。因此，若只將50％的氨氧化為亞硝酸，重碳酸鹽和氨的摩爾比必須是1：1，如果廢水不具備這一關系，必須采取措施控制過程的pH。本文以SBR為反應器，調整影響因素為進水氨氮負荷和進水HCO<,3><'->/NH<,4><'+>的摩爾，比分別考察了污泥齡為4d和25d時部分亞硝

3、化的出水情況。探討了與厭氧氨氧化相匹配的高氨氮短程硝化特征。主要研究結果如下： (1)控制反應器的溫度在25～29℃，恒定曝氣，輔以FA選擇抑制，HRT=2d，進水NH<,4><'+>/HCO<,3><'->摩爾比為1：1，當污泥齡分別為25d和4d時均成功的獲得符合厭氧氨氧化進水要求的部分亞硝化出水即NO<,2><'->/NH<,4><'+>摩爾比為1：1～1：1.3，工藝的穩(wěn)定性和出水水質隨著進水濃度的升高而升高。

4、 (2)兩反應器的進水中的N<,4><'+>/HCO<,3><'->均為1：1，反應終點時進水氨氮恰好一半被氧化為亞硝酸氮，此時水中的堿度不足以維持氨氮的繼續(xù)降解，氨氮濃度和亞硝氮濃度保持不變，結合DO值的跳躍和pH的拐點，能很好地判斷硝化反應的終點，即停止曝氣。經分析后得出短污泥齡實驗中的最佳水力停留時間為0.83d，長污泥齡實驗的最佳水力停留時間為1.58d。 (3)進水堿度升高，NH<,4><'+>/HCO<,3><'

5、->摩爾為1：1.3時，部分亞硝化出水中亞硝酸氮大量累積導致NO<,2><'->/NH<,4><'+>摩爾比遠超過了1.3，此時的出水已不能與后續(xù)的氨氧氨氧化工藝相匹配。 (4)長污泥齡實驗，可用Monod方程來模擬基質氨氮降解速率，確定動力學模型為： v=30.96S/1562.44+S經驗證，試驗值與模型計算值吻合良好，兩者的平均相對誤差只有6．28％，所建過程動力學模型具有較高的準確性． 短污泥齡實驗由于產生了