SBBR处理低盐废水效果及同步硝化反硝化效能研究
在印染、造纸、化工和农药等的生产过程中会产生高含盐量的有机废水;海水直接利用也会产生含盐废水。含盐污水会对生物处理产生抑制作用,从而增加生物脱氮的难度。目前国内外对于盐度对废水生物处理影响还存在分歧。本文以两种不同填料的序批式生物膜反应器(SBBR)来处理模拟含盐生活废水。研究了不同填料的SBBR挂膜情况、盐度对总氮和COD去除率的影响、盐度对同步硝化反硝化的影响以及SBBR中悬浮污泥和生物膜对脱氮的贡献。通过研究得到以下结论: (1)SBBR通过污泥接种进行挂膜,挂膜期间,两个反应器对COD的去除效果良好,在挂膜开始3天后两个反应器的COD去除率即达到90％以上;氨氮去除率低且波动较大,两个反应器经过35天的挂膜对氨氮的去除率达到80%以上,之后去除率波动不大,表明硝化菌培养成熟,挂膜成功。挂膜期间两个反应器对COD和氨氮去除率的差别不大。 (2)随着盐度改变,两个反应器的COD去除率基本没有变化,平均去除率均在88%以上,而且两个反应器对COD去除效果差别不大。由于运行方式的改变,盐度为0.15%时,初期总氮去除率较低,驯化43天后,总氮的去除率基本都高于70%且去除率稳定。之后每改变一个盐度初期都会引起出水总氮浓度增大,使去除效果变差。两个反应器在盐度为0.45%的条件下,总氮去除效果最好,在盐度低于0.45%的情况下,盐度对氮的去除基本上不产生影响;当盐度高于0.45%,随着盐度增高,总氮去除率降低。组合填料SBBR脱氮效果略优于悬浮填料SBBR。 (3)当盐度低于0.45%时,随着盐度增大组合填料SBBR出水中氨氮浓度降低,这是由于较低的盐度对亚硝化过程不产生抑制作用;当盐度大于0.45%时,随着盐度增大,出水中氨氮浓度升高,亚硝化过程受到抑制。盐度由0.15%增加到0.30%时,组合填料SBBR出水中亚硝态氮浓度增加,之后随着盐度增大,出水中亚硝态氮浓度逐渐降低,说明硝化过程对盐度适应性很强。一部分硝化细菌能够适应高盐度,在盐度低于这个浓度时,亚硝态氮的累积可能是硝酸细菌不适应盐度的提高,经过一段时间的驯化后,微生物通过调节自身的渗透压可以适应一定的盐度。在不同的盐度下,硝态氮在整个反应过程中都没有明显的积累,出水中硝态氮的浓度均低于3 mg/L。说明反硝化过程良好,较低的盐度对反硝化菌不产生抑制作用。悬浮填料SBBR在不同盐度下出水中的氨氮和亚硝态氮浓度都低于组合填料SBBR,亚硝化能力和硝化能力高于组合填料SBBR;但悬浮填料SBBR出水中硝态氮浓度高于组合填料SBBR,说明其反硝化能力比组合填料SBBR低。 (4)随着盐度的增大,组合填料SBBR同步硝化反硝化率不断增大,盐度为0.60%时达到100%;悬浮填料SBBR在盐度低于0.45%时,同步硝化反硝化率随着盐度的增大而增大,之后逐渐降低。 (5)为了研究SBBR系统中生物膜和悬浮污泥起到的作用,将组合填料SBBR反应器中的悬浮污泥取出放到一个空SBR中形成悬浮污泥系统,原组合填料SBBR反应器中只保留附着态微生物,为生物膜系统。混合系统对总氮去除率最高,达到75%;生物膜系统和悬浮污泥系统总氮去除率接近,分别为68%和67%。混合系统、悬浮污泥系统和生物膜系统的同步硝化反硝化率分别为100%、20.3%和93.1%。生物膜系统的比氨氧化率率为31.7%,悬浮污泥系统的比氨氧化率率为96.9%,是生物膜系统的3.06倍,而生物膜系统和悬浮污泥系统的生物量的比为1.12:1,得出悬浮污泥系统的硝化速率是生物膜系统的3.43倍。因此在混合系统中对于硝化起主要作用的是悬浮污泥。
低盐废水;序批式生物膜反应器;同步硝化反硝化效能;生物膜;脱氮性能
中国海洋大学
硕士
环境工程
余宗莲
2014
中文
X703
58
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）