分段進(jìn)水SBR短程生物脫氮過(guò)程中N2O產(chǎn)生及控制

摘要：利用SBR，控制曝氣量為60 L/h，利用在線(xiàn)pH曲線(xiàn)控制曝氣時(shí)間，成功實(shí)現了短程生物脫氮過(guò)程，并考察了不同進(jìn)水方式下SBR運行性能及N2O產(chǎn)量。結果表明，分段進(jìn)水能夠有效降低短程生物脫氮過(guò)程中外加碳源投加量。在原水進(jìn)水碳氮比較低時(shí)，采用遞增進(jìn)水量的進(jìn)水方式，能夠有效降低生物脫氮過(guò)程中NO2-積累量，從而降低系統N2O產(chǎn)量。1次進(jìn)水、2次等量進(jìn)水和2次遞增進(jìn)水方式下，生物脫氮過(guò)程中N2O產(chǎn)量分別為11.1、8.86和5.04 mg/L。硝化過(guò)程中NO2--N的積累是導致系統N2O產(chǎn)生的主要原因。部分氨氧化菌（AOB）在限氧條件下以NH4+-N 作為電子供體，NO2--N作為電子受體進(jìn)行反硝化，最終產(chǎn)物是N2O。

N2O作為產(chǎn)生NO的前體物質(zhì)，消耗臭氧、破壞臭氧層，對全球環(huán)境及氣候變化具有重要影響，污水處理過(guò)程是N2O的一個(gè)重要產(chǎn)生源。初步估計該過(guò)程每年排放的N2O量約0.3*1012~3*1012kg，占全球N2O總排放量的2.5%~25%。鑒于此，2006年IPCC將污水處理廠(chǎng)出水中N2O的含量標準由1%減至0.5%。大量研究表明，亞硝態(tài)氮積累是導致生物硝化反硝化過(guò)程中氧化亞氮產(chǎn)量增加的主要原因。

脈沖式SBR是在傳統SBR基礎上對其運行方式改進(jìn)后的一種新型污水脫氮處理工藝，該工藝通過(guò)時(shí)間上分多段進(jìn)水的運行方式，充分利用原水中的有機物作為反硝化碳源，節省了外加碳源的投量，實(shí)現了污水的深度脫氮。yang等利用在線(xiàn)PH值等作為控制參數，成功實(shí)現了中試基礎上的短程生物脫氮過(guò)程，提高了系統的穩定性，使得該工藝有了更大的發(fā)展空間。

利用分段進(jìn)水方式，能夠有效降低生物脫氮過(guò)程氧化亞氮產(chǎn)量。但是，對C/N較低的生活污水，等量進(jìn)水方式中會(huì )導致缺氧段亞硝的積累。

本研究利用在線(xiàn)PH作為在線(xiàn)控制手段，以實(shí)現短程硝化反硝化，并在此基礎上考察不同進(jìn)水方式及流量分配對低碳氮比生活污水脫氮過(guò)程()e產(chǎn)生過(guò)程的影響，確定降低系統N2O產(chǎn)量的策略。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1材料與方法

1.1實(shí)驗用水水質(zhì)及種泥

實(shí)驗用水取自北京某大學(xué)家屬區生活污水，原水COD平均值120mg/L，NH4+-N平均值65 mg/L，NO-N小于1 mg/L。實(shí)驗用接種污泥取自北京某污水廠(chǎng)回流污泥，實(shí)驗初期以生活污水培養近10個(gè)月，實(shí)驗期間系統短程脫氮效果達96%以上。

1.2實(shí)驗裝置及運行

圖1為2次進(jìn)水脈沖式SBR的操作過(guò)程示意，由于原水碳氮比較低，因此，本實(shí)驗過(guò)程分別對比1次進(jìn)水，2次進(jìn)等量進(jìn)水和2次遞增進(jìn)水等3種進(jìn)水方式。其中在最后一個(gè)反硝化階段一次性投加無(wú)水乙醇作為反硝化碳源。表1所示為實(shí)驗過(guò)程進(jìn)水變化操作過(guò)程。脈沖SBR好氧和缺氧的持續時(shí)間由實(shí)時(shí)控制策略控制。

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