部分短程硝化SBR实现低C/N比生活污水碳源的充分利用
发布时间：2022-01-22 01:10
为实现低C/N比生活污水中碳源的充分利用,以部分短程硝化SBR为研究对象,通过减少进水输入碳源的量和增加反硝化利用碳源的量两方面来提高碳源利用率（反硝化利用碳源的量与总进水碳源的量的比值）,分别考察了进水量、排水比、曝气时间、沉淀时间、曝气后搅拌时间对碳源利用率的影响。结果表明,排水比由50%变为35%,碳源利用率由15.1%提高到24.8%;曝气时间由2 h增加到2.25 h,碳源利用率由24.8%提高到27.5%;曝气后增加1.5 h的搅拌过程,碳源利用率又提高了3.8%,此时出水的亚硝态氮积累率（NAR）为94.8%,2 4NO-N/NH-N-+为1.7,表明了系统稳定的短程硝化效果,且能为同步厌氧氨氧化-反硝化（SAD）工艺提供更适宜的进水。通过调节以上运行参数,部分短程硝化SBR对于低C/N比生活污水的碳源利用率得以提升,节省了后期曝气去除有机物的能耗,进而削弱好氧异养菌的生长,有效避免好氧异养菌过度增殖对氨氧化菌（AOB）的冲击,维持系统稳定的短程硝化效果。
【文章来源】：化工学报. 2016,67(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
批次试验SBR示意图及其运行过程和试验结果观察图
化工学报第67卷·4830·图3典型周期各污染物浓度的变化Fig.3VariationofpollutantconcentrationintypicalcycleSAD系统提供进水。典型周期进水的水质指标：氨氮62.5mg·L1，COD208.0mg·L1，亚硝态氮、硝态氮均在检测限以下，C/N比为3.3。如图3所示，进水前（t=0），即上周期氨氮剩余20.8mg·L1，亚硝态氮剩余3.9mg·L1，COD浓度为58.8mg·L1。t=0.5h时进水结束，混合后氨氮浓度为43.3mg·L1，亚硝态氮浓度为0，表明在进水过程中，反硝化菌可以利用进水中的碳源还原掉上周期剩余的亚硝态氮。之后开始曝气，氨氮不断被氧化为亚硝态氮，曝气结束后氨氮浓度为15.9mg·L1，亚硝态氮浓度为22.2mg·L1，没有硝态氮出现。沉淀1h后排水，出水的氨氮浓度为15.3mg·L1，亚硝态氮浓度降为21.5mg·L1，24NO-N/NH-N+为1.41，满足SAD系统的进水水质指标。在接下来的闲置过程中，亚硝态氮浓度一直在下降，到下一周期进水前，亚硝态氮浓度降为7.2mg·L1。由式（1）得出其碳源利用率仅为16.1%。2.2进水量对碳源利用率的影响图4A、C、E分别为1#反应器（进水0.5L）、2#反应器（进水0.35L）、3#反应器（进水0.2L）在同一典型周期的污染物转化情况，图4B、D、F分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，即t=0.5h时，亚硝态氮浓度为0。1#、2#、3#排水的24NO-N/NH-N+分别为1.38、2.09、19.9，3#的氨氮基本被完全转化为亚硝态氮，3个反应器排水的NAR分别为95.4%、94.3%、94.4%；通过pH曲线可以看出，3#在曝气过程中pH曲线出现氨谷点，而1#、2#pH曲线均未出现氨谷点。综上证明1
第11期赵梦月等：部分短程硝化SBR实现低C/N比生活污水碳源的充分利用·4831·样周期的平均最低碳源利用率，1#、2#、3#分别为14.3%±3.3%、19.7%±5.2%、27.5%±5.6%，可以看出碳源利用率随进水量的减少逐渐增加。为了探究最佳进水量，在2#、3#的进水量之间又设置一组进水量梯度，分别为4#反应器（进水0.3L）、5#反应器（进水0.25L）、6#反应器（进水0.2L，同3#，目的是作对比）。图4G、I、K分别为4#、5#、6#的污染物转化情况，图4H、J、L分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，排水时4#、5#、6#的24NO-N/NH-N+分别为4.8、6.8、16.1，NAR分别为94.1%、94.4%、92.9%；分析pH曲线可以看出4#符合维持稳定的部分短程硝化的要求。计算3个反应器3个取样周期的平均最低碳源利用率，4#为21.3%±1.0%，5#为23.1%±1.5%，6#为26.9%±2.3%。最佳进水量为0.25～0.3L，在最佳进水量情况下的碳源利用率为21.3%～23.1%。因进水量不同也对应不同的排水比，最佳进水量为0.25～0.3L时对应的排水比为33%～38%。2.3排水比对碳源利用率的影响图5a、c、e分别为1#反应器（排水比为50%，同原PNSBR）、2#反应器（排水比为40%）、3#反应器（排水比为30%）在同一典型周期的污染物转化情况，图5b、d、f分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，排水时1#、2#、3#的24NO-N/NH-N+分别为2.1、3.4、23.3，NAR分别为96.2%、95.8%、94.7%；分析pH曲线可以看出，1#、2#符合维持稳定的部分短程硝化的要
【参考文献】：
期刊论文
[1]SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化[J]. 赵梦月,彭永臻,王博,郭媛媛. 化工学报. 2016(06)
[2]基于FNA处理污泥实现城市污水部分短程硝化[J]. 马斌,委燕,王淑莹,陈娅,彭永臻. 化工学报. 2015(12)
[3]污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究[J]. 周丽颖,边靖,凌薇,王晗,袁琳. 中国给水排水. 2015(17)
[4]低碳源城市污水厂碳源优化利用运行模式研究[J]. 付国楷,张春玲,喻晓琴,张智,周琪. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(08)
[5]利用活性污泥快速富集污水碳源的试验研究[J]. 刘宏波,赵芳,文湘华. 环境科学. 2011(10)
[6]ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器启动及有机负荷对其运行性能的影响[J]. 孙艳波,周少奇,李伙生,覃芳慧. 化工学报. 2009(10)
硕士论文
[1]新型化粪池处理生活污水的试验研究[D]. 关华滨.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3601287
【文章来源】：化工学报. 2016,67(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
批次试验SBR示意图及其运行过程和试验结果观察图
化工学报第67卷·4830·图3典型周期各污染物浓度的变化Fig.3VariationofpollutantconcentrationintypicalcycleSAD系统提供进水。典型周期进水的水质指标：氨氮62.5mg·L1，COD208.0mg·L1，亚硝态氮、硝态氮均在检测限以下，C/N比为3.3。如图3所示，进水前（t=0），即上周期氨氮剩余20.8mg·L1，亚硝态氮剩余3.9mg·L1，COD浓度为58.8mg·L1。t=0.5h时进水结束，混合后氨氮浓度为43.3mg·L1，亚硝态氮浓度为0，表明在进水过程中，反硝化菌可以利用进水中的碳源还原掉上周期剩余的亚硝态氮。之后开始曝气，氨氮不断被氧化为亚硝态氮，曝气结束后氨氮浓度为15.9mg·L1，亚硝态氮浓度为22.2mg·L1，没有硝态氮出现。沉淀1h后排水，出水的氨氮浓度为15.3mg·L1，亚硝态氮浓度降为21.5mg·L1，24NO-N/NH-N+为1.41，满足SAD系统的进水水质指标。在接下来的闲置过程中，亚硝态氮浓度一直在下降，到下一周期进水前，亚硝态氮浓度降为7.2mg·L1。由式（1）得出其碳源利用率仅为16.1%。2.2进水量对碳源利用率的影响图4A、C、E分别为1#反应器（进水0.5L）、2#反应器（进水0.35L）、3#反应器（进水0.2L）在同一典型周期的污染物转化情况，图4B、D、F分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，即t=0.5h时，亚硝态氮浓度为0。1#、2#、3#排水的24NO-N/NH-N+分别为1.38、2.09、19.9，3#的氨氮基本被完全转化为亚硝态氮，3个反应器排水的NAR分别为95.4%、94.3%、94.4%；通过pH曲线可以看出，3#在曝气过程中pH曲线出现氨谷点，而1#、2#pH曲线均未出现氨谷点。综上证明1
第11期赵梦月等：部分短程硝化SBR实现低C/N比生活污水碳源的充分利用·4831·样周期的平均最低碳源利用率，1#、2#、3#分别为14.3%±3.3%、19.7%±5.2%、27.5%±5.6%，可以看出碳源利用率随进水量的减少逐渐增加。为了探究最佳进水量，在2#、3#的进水量之间又设置一组进水量梯度，分别为4#反应器（进水0.3L）、5#反应器（进水0.25L）、6#反应器（进水0.2L，同3#，目的是作对比）。图4G、I、K分别为4#、5#、6#的污染物转化情况，图4H、J、L分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，排水时4#、5#、6#的24NO-N/NH-N+分别为4.8、6.8、16.1，NAR分别为94.1%、94.4%、92.9%；分析pH曲线可以看出4#符合维持稳定的部分短程硝化的要求。计算3个反应器3个取样周期的平均最低碳源利用率，4#为21.3%±1.0%，5#为23.1%±1.5%，6#为26.9%±2.3%。最佳进水量为0.25～0.3L，在最佳进水量情况下的碳源利用率为21.3%～23.1%。因进水量不同也对应不同的排水比，最佳进水量为0.25～0.3L时对应的排水比为33%～38%。2.3排水比对碳源利用率的影响图5a、c、e分别为1#反应器（排水比为50%，同原PNSBR）、2#反应器（排水比为40%）、3#反应器（排水比为30%）在同一典型周期的污染物转化情况，图5b、d、f分别为对应的pH曲线变化。通过氮转化过程可以看出3个反应器进水后均能完全反硝化去除上周期剩余的亚硝态氮，排水时1#、2#、3#的24NO-N/NH-N+分别为2.1、3.4、23.3，NAR分别为96.2%、95.8%、94.7%；分析pH曲线可以看出，1#、2#符合维持稳定的部分短程硝化的要
【参考文献】：
期刊论文
[1]SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化[J]. 赵梦月,彭永臻,王博,郭媛媛. 化工学报. 2016(06)
[2]基于FNA处理污泥实现城市污水部分短程硝化[J]. 马斌,委燕,王淑莹,陈娅,彭永臻. 化工学报. 2015(12)
[3]污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究[J]. 周丽颖,边靖,凌薇,王晗,袁琳. 中国给水排水. 2015(17)
[4]低碳源城市污水厂碳源优化利用运行模式研究[J]. 付国楷,张春玲,喻晓琴,张智,周琪. 湖南大学学报(自然科学版). 2012(08)
[5]利用活性污泥快速富集污水碳源的试验研究[J]. 刘宏波,赵芳,文湘华. 环境科学. 2011(10)
[6]ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器启动及有机负荷对其运行性能的影响[J]. 孙艳波,周少奇,李伙生,覃芳慧. 化工学报. 2009(10)
硕士论文
[1]新型化粪池处理生活污水的试验研究[D]. 关华滨.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3601287
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