廢水生物脫氮除硫特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,全球生活污水和工業(yè)廢水的排放量也在不斷的增加。這其中就包括了同時含有氨氮和硫酸鹽的廢水。高濃度的氨氮和硫酸鹽在廢水生物工藝處理中會對微生物產(chǎn)生抑制作用,因此,對該類廢水采用生物處理一直都存在著較大的難度。目前對同時含有氨氮和硫酸鹽的廢水常采用分步處理的方法。傳統(tǒng)用微生物的去除廢水中硫酸鹽的主要方法是利用硫酸鹽還原菌(SRB)在厭氧條件下還原硫酸鹽為硫化氫,但是基于此機(jī)理的工藝在實際運行中普遍存在著處理費用較高

2、、產(chǎn)泥量大、處理效果不夠理想和易產(chǎn)生二次污染等諸多缺點。目前對含氨氮的廢水的處理方法較多,但是也普遍存在著處理規(guī)模小、處理費用較高、難于控制和易于造成二次污染等諸多弊端。因此若能開發(fā)出一種工藝同步去除廢水中的氨氮和硫酸鹽并實現(xiàn)無害化處理無疑具有重要的實際應(yīng)用價值。
　　本文提出了一體式和分體式廢水生物脫氮除硫工藝,并對這兩種工藝進(jìn)行初步研究。人工配置模擬廢水,采用缺氧懸浮生長反應(yīng)器進(jìn)行一體式脫氮除硫過程,采用好氧SBR硝化反應(yīng)器、

3、厭氧CSTR反硫化反應(yīng)器和EGSB硫氧化/反硝化反應(yīng)器進(jìn)行分體式脫氮除硫過程,根據(jù)一體式和分體式的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象研究廢水脫氮除硫反應(yīng)的特征。通過缺氧懸浮生長反應(yīng)器的運行效果,預(yù)測了適合預(yù)期反應(yīng)發(fā)生的條件為:低濃度COD、高濃度硫酸鹽、高濃度氨氮、低pH值。缺氧懸浮生長反應(yīng)器中有單質(zhì)硫和氮氣出現(xiàn),并且此兩種反應(yīng)產(chǎn)物的量不斷增加,從而證明此反應(yīng)裝置中有預(yù)期反應(yīng)的發(fā)生,但預(yù)期反應(yīng)發(fā)生的力度較小。反應(yīng)器內(nèi)混合菌群中不同的功能菌種對系統(tǒng)中如C

4、OD濃度、pH值和DO含量等生態(tài)因子的要求不同,因此,采用一體化工藝?yán)没旌暇N協(xié)同作用去除廢水中的氨氮和硫酸鹽并達(dá)到無害化處理的目標(biāo)在操作條件上要求比較苛刻,在實際操作上難度較大。采用好氧SBR硝化反應(yīng)器和厭氧CSTR反硫化反應(yīng)器對含有氨氮和硫酸鹽的廢水進(jìn)行預(yù)處理,為后面同步脫硫反硝化反應(yīng)提供NO3-和S2-。好氧SBR硝化反應(yīng)器中,在保證溶解氧量充足的條件下,反應(yīng)器最大處理負(fù)荷為進(jìn)水氨氮濃度為900mgN/L,在溶解氧含量大于2.0

5、mg/L,曝氣反應(yīng)6個小時的條件下。氨氮去除率達(dá)到99％左右,氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%左右。高濃度硫酸鹽所表現(xiàn)出來的高滲透壓對硝化作用的影響具有突發(fā)性,臨界值在18.8×105Pa～19.2×105Pa之間,硝酸細(xì)菌對高滲透壓脅迫的敏感性要高于亞硝酸細(xì)菌。隨著滲透壓的降低(降至12.0×105Pa),反應(yīng)器的硝化功能能夠逐漸恢復(fù),滲透壓對硝化作用的脅迫效應(yīng)也能得到解除。在CSTR反硫化反應(yīng)器,進(jìn)水硫酸鹽和COD濃度分別穩(wěn)定在1

6、000和3000mg/L時,為了獲得較高的硫酸鹽去除率和硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫離子的轉(zhuǎn)化率,系統(tǒng)pH值應(yīng)控制在7.5左右,系統(tǒng)堿度控制在2000mg/L左右,COD/SO42-控制在≥2.0。NO2-和NO3-抑制反硫化搖瓶靜態(tài)試驗中,進(jìn)水硫酸鹽和COD濃度分別為1000和3000mg/L,廢水中NO2-和NO3-含量應(yīng)該低于200mg/L和250mg/L,才能保證反硫化過程的順利進(jìn)行。EGSB同步脫硫反硝化反應(yīng)器中,人為創(chuàng)造了一個自養(yǎng)硫氧化/

7、反硝化菌和異養(yǎng)反硝化菌共存的混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng),通過二者協(xié)同作用實現(xiàn)對硫化物、硝酸鹽和TOC同時去除以及單質(zhì)硫的獲得。通過不同條件下連續(xù)流運行,考察了混養(yǎng)條件下工藝可行性,探討了關(guān)鍵影響因素如pH值和S/N比。
　　結(jié)果表明:混養(yǎng)條件下可戶的較好的硫化物、硝酸鹽和TOC同步去除和單質(zhì)硫產(chǎn)生的效果;較低偏堿性的pH值條件有利于同步脫硫反硝化過程的進(jìn)行;S/N比是影響工藝運行效能的一個重要參數(shù),S/N比為5/6時,可獲得最佳硫化物去除和單質(zhì)