
2022年高氨氮重污染河流废水的生物接触氧化工艺研究硝化能力论文.docx
6页高氨氮重污染河流废水的生物接触氧化工艺研究_硝化能力-论文:以悬浮填料和火山岩为生物载体,研究了单级好氧生物接触氧化工艺和缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺对模拟高氨氮重污染河水的处理效果在进水COD 浓度为150-350mg/L,NH -N为18-36mg/L,总水力停留时间为8h条件下,两种工艺都能有效去除模拟河流污水中的有机污染物,COD 的平均去除率分别到达82%和92%前置缺氧区的缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺较单级生物接触氧化具有更强的NH -N去除能力,二者在整个运行过程中对NH -N平均去除率分别为83%和32%硝化潜力实验说明两级生物接触氧化工艺中好氧生物膜的氨氧化速率到达4.50×10 g/(g·h),而单级生物接触氧化工艺的好氧生物膜氨氧化速率仅为1.09×10 g/(g·h)通过前置缺氧反响区能够强化好氧生物接触区对氨氮的去除能力,并有效降低接触氧化工艺能耗论文关键词:生物膜,生物接触氧化,氨氮,河流,硝化能力中国图书分类号:X522白洋淀是我国北方最大的草型湖泊,近年来其污染越来越严重,对于其污染治理也越来越多的引起国家的重视府河作为白洋淀最大的入淀河流,是白洋淀污染物的主要来源之一。
府河上游污染物主要以有机物为主,随着沿途各种点源面源污染物的输入导致下游河水中氨氮的浓度严重超标,许多年份平均浓度已超过20mg/L,氨氮污染问题亟待解决国内外已有很多研究利用人工湿地技术处理氨氮浓度较高的乡村入河污水,该技术虽然氨氮去除效果良好,但占地面积较大另外也有研究利用水生植物对污染河流的进行原位修复,但对于类似府河的重污染河流,由于水生植被对生长环境比拟高的要求,难以形成稳定的植被生物接触氧化工艺作为一种污染河流原位修复方法,近年来备受关注其具有环境适应能力强,占地面积小等优点,但现有的生物接触氧化工艺普遍存在对氨氮有效去除需要的水力停留时间长,容易受水中有机物抑制,耐受氨氮负荷冲击能力弱以及能耗巨大等缺点因此,针对类似府河的高氨氮重污染水体,有必要进一步探索与其适用的生物接触氧化工艺本文以一种新型的组合球形填料为主要载体,比拟了单级好氧生物接触氧化与缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺对污染河水中有机物及氨氮的去除效果,旨在探索一套适用于重污染河流的高效、低耗的原位生物接触氧化工艺1.材料与方法1.1试验装置两套生物接触氧化反响器使用有机玻璃制成,为保证各段填料基质与进水的充分接触,反响器采用隔板式构造。
反响器的规格为80cm×31cm×35cm,有效容积为72L反响器A采用单级生物膜接触氧化工艺,反响器B采用缺氧/好氧两级生物膜接触氧化工艺两种工艺填料和区间的布置如图1和图2所示图1.单级生物接触接触氧化反响器〔反响器A〕填料布置图Fig1.LayoutdiagramofcarrierinBiologicalcontactoxidationprocessreactor(ReactorA)图2.缺氧/好氧两级生物接触氧化反响器〔反响器B〕填料布置图Fig2.Layoutdiagramofcarrierinanoxic/aerobictwo-stepcontactoxidationprocessreactor(ReactorB)接触氧化反响器A采用聚乙烯悬浮球形填料,该球形填料为本实验室自行装配,主要构造为多孔聚乙烯球内置适量齿轮形颗粒悬浮填料,其特点是整个填料比外表积得到了增大,而且挂膜成功后能够悬浮在水中,填料直径为80mm,非常适合于河流污染的原位修复反响器B中,第一区段布设缺氧接触氧化床,采用天然砾石和火山岩两种填料布置而成,为防止内部短流,如图2所示采用交错布置,颗粒比拟小的火山岩布置在右下局部,颗粒较大的天然砾石布置在左上局部。
第二区段好氧接触氧化区布置与反响器A中相同的球形悬浮填料两座反响器中,缺氧区填料的填充率为30%,好氧区填料的填充率为40%曝气装置的布置如图1和图2所示,在反响器的好氧区两侧底部布置条形曝气头,试验过程中采用气体转子流量计控制曝气量,缺氧区不设置曝气头1.2启动与运行两套试验装置接种来之北京高碑店污水处理厂A/O工艺污泥回流池污泥接种污泥后,前三天采用序批式运行,正常进行曝气,每天更换一次反响器中的水之后后采用连续流方式进水运行,经过一段时间运行,两套装置中生物膜厚度逐渐增加,最后到达稳定状态,镜检生物膜观察发现大量的原后生动物,且各采样点水质COD,NH-N,TN等主要指标根本稳定,说明系统挂膜成功,启动根本完成此后改变进水主要污染物浓度,开始正常运行反响器启动成功后,采用连续流运行方式,每个反响器的总水力停留时间为8h,两级式生物接触氧化反响器两个区段的水力停留时间分别为4h根据本课题组对府河水质的长期监测数据以及相关部门提供的府河多年背景数据,采用人工配水模拟府河水质,其主要成分如表1所示,并添加一定量的微量元素表1.人工模拟废水根本组分Table1.Maincontentsofartificialwastewater 组分 质量浓度/mg·L 组分 质量浓度/mg·L 葡萄糖 141.1/182.9/234.3 KH PO ·2H O 15.2 淀粉 61.1/74.3/92.4 CaCl ·2H O 10.0 NH Cl 68.8/107.0/137.6 MgSO 8.0 KNO 15.0 蛋白胨 10.0 Na HPO ·12H O 26.7 腐殖酸 10.0 在运行过程中分三阶段提升人工模拟废水COD,氨氮的负荷,考察反响器对污染物的去除情况。
三个阶段进水COD理论值分别为150、250、350mg/L,NH-N理论值分别为18、28、36mg/L,TN理论值分别为:24、34、42mg/L,其它指标在运行的各个阶段都保持不变,进水pH值为7.2-8.0单级好氧接触氧化工艺的好氧区曝气量约为4-6L/min,两级生物接触氧化工艺的好氧段曝气量为1.5-3L/min,缺氧段不曝气,整个反响器所需要的曝气量相对于前者大大减小两个工艺好氧区DO质量浓度控制在5-8mg/L,缺氧区DO质量浓度低于0.8mg/L。












