ABR_生物接触氧化工艺处理低碳氮比生活污水试验

1. 2
试验用水 为保持进水各项污染指标稳定, 试验用水采用
人工配制 , 每天配置 1~ 2 次, 配合试验的不同阶段 调整不同的配比, 以实现进水不同的碳氮比。试验 期间进水成分及配比见表 1。
表1 Table 1 试验用水配比 The quality of experimental water
成分 碳源 葡萄糖 N H 4 Cl K 2 H PO4 N aH CO 3 M gSO 4 ∃ 7H 2 O CuSO 4 ∃ 5H 2 O FeS O4 ∃ 7H 2 O CoCl2 ∃ 2H 2 O M nSO 4 ∃ H 2 O Zn SO 4 ∃ 7H 2 O CaCl2 质量浓度 / ( m g ∃ L - 1 ) 225~ 309 188~ 268 1 800 20 0. 05 2. 0 0. 12 3. 0 0. 10 30
黄继国 , 高文翰 , 董莉莉 , 孟玉丽 , 周
1. 吉林大学 环境与资源学院 , 长春 130026 2. 东北市政设计研究院 , 长春 130021
1源自文库
1
1
2
秀 ,杨
1
柳
1
摘要 : 近年来 , 城市生活污水呈现出低碳氮比的 趋势 , 造 成污水处 理脱氮困 难 。 采用 A BR- 生物接 触 氧化工艺对低碳氮比生活污水进行试验研究 , 确定了试 验运行参 数 , 即在 进水 CO D/ N 为 2~ 7 范 围内 , 当 H RT = 10 h, R = 2. 5、 T = 30 时 , 系统对 T N 的去除效果良好 ; T N 的 平均去除 率随着碳氮 比的减小 而迅 速降低 , 此时 , 碳源不足成为制约脱氮效果的主要原因 ; 在最佳运行条件下 , 当进水 COD/ N 为 6~ 7 时 , T N 平均去除率达到 80% 以上 , 出水 T N 质量浓度小于 15 mg/ L , 满足 城镇污水处理厂污染物排放标 准! 一级 A 标准 。 关键词 : ABR; 生物接触氧化 ; 低碳氮比 ; 脱氮 中图分类号 : P641. 69; X703 文献标志码 : A 文章 编号 : 1671- 5888( 2010) 05- 1163- 07
Abstract: In recent year s, t her e is a t rend of low C/ N rat io in m unicipal dom estic w ast ew at er, w hich result s in serious problems of denit rificat ion of w astew ater. T his paper present s t he ex perim ent al st udy on ABR & Biocont act Oxidat ion Pr ocess t o treat low C/ N rat io domest ic w ast ew at er, det ermines t he ex periment al oper at ing parameters, and t he result show s t hat in t he range f rom 2 t o 7 of t he COD/ N ratio of infl uent , w hen H RT = 10 h, R = 2. 5, T = 30 , t he rem oval r at e of T N show s t he sat isf act ory perf ormance. T he average denit rificat ion r at e decreases rapidly as t he COD/ N ratio o f influent reduce, w hich is due t o t he lack of carbo n source. U nder the sat isf act ory o perating condit ions, w hen t he COD/ N ratio of influent is 6- 7, t he av er ag e denitrif icat ion rat e reaches more t han 80% , and t he co ncent rat io n of T N in eff luent is low er t han 15 mg/ L, w hich meet s t he f irst A st andard o f Di schar ge S tandar d of Pol l ut ants f or M uni cip al Wastew ater T r eatment Pl ant . Key words: A BR; bioco nt act oxidat ion; low C/ N rat io ; nit rogen remo val
图3 Fig. 3 TN 进出水质量浓度和相应去除率随时间变化图 The concentration and the removal rates of TN in inf luent and ef fluent with time
1
1. 1
试验装置与材料
试验装置 本试验所采用的试验装置为 ABR- 生物接触
氮源 磷源 缓冲剂 微量元素
氧化复合式反应器, 详见图 1 。反应器由有 机玻璃 制成 , 长 60 cm , 宽 15 cm, 高 35 cm, 其中有效高度 30 cm, 保护高 5 cm 。反应器有效容积 25 L, 由竖向 导流板分为 5 个隔室。前 3 个隔室为 ABR 厌氧部 分, 顶部加玻璃盖板 , 并设排气管以排除厌氧过程中 产生的甲烷等气体; 后 2 个隔室为接触氧化部分, 隔 室内悬挂软性填料, 并在底部增设曝气装置, 由小型 曝气机进行曝气。 本试验装置还设置回流装置, 利用回流泵将接 触氧化段出水输送到 ABR 厌氧段 , 并在回流 软管 设阀门和流量计以控制回流比 R 。整个复合反应器 采用水浴控温, 由高位 水箱供水 , 水箱有效容 积为 30 L。
第 40 卷 第 5 期 2010 年 9 月
吉 林 大 学 学 报 ( 地 球 科 学 版)
Jour nal of Jilin U niver sity( Ea rth Science Editio n)
Vo l. 40 No . 5 Sep. 2010
ABR- 生物接触氧化工艺处理 低碳氮比生活污水试验
1. Col le ge of E nvi r onment an d Resourc es, J il i n Uni v er si t y , Chan gchu n 130026, Chi na 130021, China 2. Chi na N or the ast M uni cip al Engi neer i ng and Re search I nsti t ute , Chang chun
收稿日期 : 2010- 01- 15 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 20777027) ; 吉林省科技厅支持项目 ( 200805045) 作者简介 : 黄继 国 ( 1967 ∀ ) , 男 , 湖 北枣 阳 人 , 教 授 , 主 要 从事 环 境 工 程 水 处 理 研 究 , T el: 0431 - 88499792, E mail: huang jg @ jlu. edu. cn 。
[ 7] [ 5] [ 3]
图1 Fig. 1
试验装置示意图
The schematic diagram of experimental facility
1. 高位水箱; 2. 进水阀门 ; 3. 流量计 ; 4. 进水管 ; 5. 一级厌 氧 ; 6. 二 级厌氧 ; 7. 三级厌 氧 ; 8. 一 级接触 氧化 ; 9. 二级 接触氧 化 ; 10. 填 料 ; 11. 出水管 ; 12. 出水 阀门 ; 13. 回流管 阀门 ; 14. 回流泵 ; 15. 控 温加热器 ; 16. 曝气机 ; 17. 曝气头 ; 18. 排气管
2
污泥驯化与接种
本试验的污泥取自长春市西郊污水处理厂。为
了提高污泥对试验用水的适应性 , 在接种前需要对 该污泥进行驯化培养。驯化阶段试验用水的 COD/ N 约为 5。
第5期
黄继国 , 等 : A BR- 生物接触氧化工艺处 理低碳氮比生活污水试验
1165
2. 1
厌氧污泥驯化与接种 取污水厂 A/ O 污泥 15 L 左右置 于闭口容 器
Experiment on Low C/ N Ratio Domestic Wastewater Treatment by ABR & Biocontact Oxidation Process
H UAN G Ji g uo 1 , GAO Wen han 1 , DON G L i li1 , M ENG Yu li2 , ZH OU Xiu 1 , YANG L iu1
1164
吉 林 大 学 学 报( 地 球 科 学 版)
第 40 卷
0
引言
近年来, 随着我国人民生活水平的提高, 饮食结 构发生改变, 城市生活污水中含氮量增加, 出现了低 碳氮比的情况[ 1- 2] 。碳氮比是生物脱氮过程的一个 关键参数 , 直接影响到自养和异养微生物的生长竞 争 。国外 有研 究显 示, 生物 脱氮 所必 须 的进 水 COD/ N( 质量 比 ) 值 为 7. 1 # 1[ 4] 。一 般 情 况下 , COD/ N 小于 8 的 污水即可认为是 低碳氮比污水。 在低碳氮比污水中 , 所能提供作为碳源及电子供体 的有机物的量相当有限。如果采用传统生物脱氮技 术对高氨氮、 低碳氮比污水进行处理, 需要投加大量 的碳 源 , 势 必 增加 运 行成 本, 给 脱氮 处 理带 来 困 难 。 作为高效新 型厌 氧工 艺, 厌氧 折流 板 反应 器 ( anaerolic baf f led r eact or , ABR) 具有结构简单、 适 应性和耐冲击负荷能力强、 污泥龄长、 固液分离效果 好、 对微生物量具有优良的截留能力和运行性能可 靠等优点[ 6] , 应用前景十分广阔 ; 但其在脱氮方面的 研究还不多见。如果能够结合 ABR 反应器的优越 性, 与好氧工艺进行组合 , 可以为低碳氮比污水的 处理提供一种新的选择。本文主要对 ABR- 生物 接触氧化工艺处理低碳氮比污水的脱氮性能进行研 究, 为其在实际工程中的应用提供理论和生产性指 导。
中, 加入配置好的试验用水并搅拌均匀 , 随后每天添 加营养液 1 次。加营养液时先排出上清液, 然后再 补充 新 营 养 液 , 搅 拌 均 匀。 驯 化 时 平 均 水 温 为 25 , 每天搅拌 3 次。加营养液前取样观察厌氧污 泥驯化培养情况 , 当观察到反应室水面有较多气泡 产生并且污泥的颜色发黑、 沉降性能良好时, 即认为 厌氧污泥驯化培养成熟。整个过程历时将近 10 d 。 将培养后的污泥投加 到 ABR 各个隔室中 , 同 时在各个隔室中补充少量污水厂浓缩池污泥, 使隔 室中污泥高度达到 10 cm 左右 , 随后加入试验用水 至有效容积。 2. 2 好氧污泥驯化与接种 取污水厂 A/ O 污泥 15 L 左右置 于敞口容 器
图2 Fig. 2 COD 进出水质量浓度和相应去除率随时间变化图 The concentration and the removal rates of COD in influent and effluent with time
中, 加入配置好的试验用水并搅拌均匀 , 将生物接触 氧化的填料悬挂于容器中 , 采用曝气机曝气, 随后每 天加营养液 3 次。加营养液前先停止曝气, 待污泥 沉淀后排出上清液再补充新营养液。驯化时平均水 温为 25 。待填料表面被生物膜均匀覆盖并且较 为坚固不易脱落时挂膜结束, 整个过程历时 15 d。 驯化结束后将填料悬挂于反应器后端的生物接触氧 化部分。