電極-SBBR法對城市污水的反硝化脫氮研究.pdf

1、隨著世界人口的快速增長和社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對用水的需求量越來越大，與此同時(shí)，城市污水和工業(yè)廢水的排放量亦與日俱增，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。生物脫氮處理是改善城市污水水質(zhì)、保證水環(huán)境安全的重要途徑之一。提高處理效率、降低營運(yùn)成本、保障處理的和諧運(yùn)行是污水生物處理自始至終所追求的目標(biāo)。電極生物膜法是目前認(rèn)為最有發(fā)展前景的一種生物脫氮處理技術(shù)。 本研究首次將電極生物膜法引入SBBR系統(tǒng)對城市污水進(jìn)行反硝化脫氮處理，為開發(fā)一

2、種水處理新工藝奠定一定基礎(chǔ)。電極-SBBR法脫氮結(jié)合了生物法和電化學(xué)法各自的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了清潔、高效的反硝化脫氮。本試驗(yàn)討論了電極-SBBR處理城市污水中氮的方法，得到該方法的最佳工藝條件，即溫度維持在30～32℃，曝氣階段的pH在7～8之間，沉淀階段的pH在6.5～7.5之間，運(yùn)行周期為495min，即進(jìn)水30min，靜止90min，曝氣210min，沉淀12min，排水30min，閑置15min；在同一運(yùn)行周期下的最優(yōu)HRT為進(jìn)水30

3、min，缺氧30min，曝氣210min，沉淀180min，排水30min，閑置15min，電流強(qiáng)度為120mA，好氧階段的DO控制在3～4mg/L，C/N比為7和NO3--N濃度為40mg/L。在最佳工藝條件下，在周期495min內(nèi)NO3--N的最高去除率可達(dá)89.48％，TN的去除率在66.67％～84.37％。當(dāng)達(dá)到該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，通過顯微鏡觀察在穩(wěn)定運(yùn)行期間反應(yīng)器內(nèi)的生物相，通過觀察了解反應(yīng)器內(nèi)生物的種類和各生物之間的關(guān)系，以

4、及它們對系統(tǒng)脫氮效率的影響。 本試驗(yàn)還初步研究了在Cu脅迫下電極-SBBR反應(yīng)器對水中氮的去除。反應(yīng)器的陰極和陽極都是采用的石墨電極，將反硝化微生物固定于軟性填料和陰極板表面，并對其進(jìn)行通電及Cu離子的馴化。反應(yīng)器內(nèi)Cu離子濃度按小到大的濃度梯度(0，2，4，6，8mg/L)進(jìn)行馴化，每24h投加一次Cu離子，并在投加24h后檢測反硝化情況，這樣微生物不斷的適應(yīng)，Cu離子的濃度不斷增加。為尋求電極-SBBR反硝化脫氮的特性，以

5、運(yùn)行周期、電流強(qiáng)度、DO、C/N比為反硝化作用的影響因素進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明：溫度維持在30～32℃，曝氣階段的pH在7～8之間，沉淀階段的pH在6.5～7.5之間，運(yùn)行周期為510min，電流強(qiáng)度為90mA時(shí)，好氧階段DO的控制在3～4mg/L之間，C/N比為8條件下在Cu脅迫下反硝化脫氮的效果能達(dá)到最佳，出水各指標(biāo)的濃度均能達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。 論文最后指出由于時(shí)間和試驗(yàn)條件的限制對系統(tǒng)反硝化階段的電解和產(chǎn)氣量的驗(yàn)證試驗(yàn)，