SMSBR反應器去除焦化廢水中的氨氮

SMSBR反應器去除焦化廢水中的氨氮摘要：采用浸沒式膜生物反應器(SMSBR)處理焦化廢水的試驗結果表明：膜的截留作用可使硝化菌在反應器內富集而有利于提高系統(tǒng)的硝化能力，其去除氨氮的最高負荷為0.19kg/(m3·d)，出水氨氮＜1mg/L(去除率為99%)；泥齡長可能使微生物的代謝產物或其他大分子物質積累，從而抑制硝酸鹽細菌的活性，導致NO2-積累而有利于短程脫氮的進行，但泥齡過長也會影響亞硝酸鹽細菌的活性，從而影響對氨氮的處理效果。整個系統(tǒng)的硝化效果主要受溫度、pH值、DO、沖擊負荷等因素的影響。

關鍵字：SMSBR焦化廢水硝化NO2-積累短程脫氮

UseofSMSBRforRemovalofAmmoniaNitrogenfromCokeWastewater

Abstract：Asubmergedmembranesequencingbatchbioreactorwasusedtotreatcokewastewater.Longrunningperformanceshowedthatduetothemembraneinterception,thenitrobacterisenrichedinreactorintheinterestofimprovingthenitrificationrate;themaximumammonianitrogenloadingcanbe0.19kg/(m3·d)witheffluentammonianitrogen＜1mg/L(removalrate99%).Longsludgeretentiontimemayresultintheaccumulationofmetabolicproductsandhighmolecularmaterials,andthusinhibitingactivityofnitratebacteria(nitrobacter)andcausingaccumulationofNO2-,whichisbeneficialtotherunningofshort-cutdenitrification.However,toolongretentiontimewillaffecttheactivityofnitritebacteria(nitrosomonas),detrimentaltothetreatmenteffectofammonianitrogen.Thenitrificationeffectinthewholesystemismainlyinfluencedbytemperature,pH,DO,andshockloading.

Keywords:SMSBR;cokewastewater;nitrification;NO2-accumulation;short-cutdenitrification焦化廢水含氮量高且含有大量有毒和難降解物質，若采用傳統(tǒng)生物處理工藝不但流程較長，處理效果也較難達到要求，而膜生物反應器通過膜分離強化了生物處理效果，克服了傳統(tǒng)工藝的弊端［1］。[HJ]由于膜的截留作用使微生物不會隨出水流失，同時大分子難降解物質和微生物的代謝產物也被保留在反應器內，其中有些物質可能對微生物的生理活動產生一定影響，使得膜生物反應器在去除氨氮的過程中具有不同于普通活性污泥法的特點。1試驗材料和方法1.1裝置及材料

膜生物反應器裝置如圖1所示。反應器容積為15L，膜組件采用PVDF中空纖維微濾膜，孔徑為0.15μm，膜面積為0.22m2。1.2運行條件

生物反應器的運行分為兩階段：第一階段(1999年9月27日—2000年8月1日)按缺氧—好氧方式運行，周期為24h，其中缺氧進水為6h、曝氣反應為15h、膜排水為2h(排水量為11L)、閑置為1h；第二階段(2000年8月2日—2000年9月23日)按缺氧—好氧方式運行(9月2日—9月23日排水量減為8L)，周期仍為24h，即缺氧進水為3.5h、曝氣為15h、缺氧攪拌為3.5h、曝氣排水為2h(或缺氧進水為3h、曝氣為15h、缺氧攪拌為4.5h、曝氣排水為1.5h)。

出水由蠕動泵經(jīng)膜排出，蠕動泵每抽吸10min則間歇5min，通過膜組件下部曝氣產生的水流剪切作用同時輔以膜組件的垂直運動來控制由于膜污染引起的通量衰減。試驗期間基本沒有排泥，污泥增長緩慢，經(jīng)核算泥齡為600d。

1.3原水水質

原水為上海焦化廠初沉池出水，其氨氮含量為61.5～270mg/L。

1.4分析方法

COD：快速法；氨氮：滴定法；NO3-N：紫外分光光度法；NO2-N：α萘胺光度法。汪2殘作結炭果既與喘分錘析默2敘.慕1旅顯污誘泥泄培動養(yǎng)斗及供反經(jīng)應行器忌啟漆動

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運行初期水溫＞20℃時基本保持了良好的硝化效果。由于硝酸鹽細菌對溫度變化比亞硝酸鹽細菌敏感，溫度小幅降低將首先影響硝酸鹽細菌，使NO2-N積累，但氨氮去除率未受大的影響；當溫度持續(xù)降低時(低于20℃)亞硝酸鹽細菌也受到影響，氨氮的去除率也逐漸減小直至硝化作用完全停止。當溫度回升至23℃時硝化作用開始恢復，并且出水氨氮迅速降至1mg/L以下，NO2-N持續(xù)積累。

④DO

試驗中保持DO＞3mg/L，滿足通常的硝化反應DO＞2mg/L的要求[1]。6月23日由于曝氣設備故障而又未及時發(fā)現(xiàn)致使系統(tǒng)DO＜1mg/L，出水硝化效果明顯變差，氨氮去除率從99%降至32%。到6月27日修復曝氣設備后由于硝化作用增強而加堿量不足，使出水pH值偏低，導致出水水質仍不能很快恢復，直到8月2日才恢復到98%的氨氮去除率。

⑤微生物活性

由表1可以看出，系統(tǒng)運行初期進水氨氮為240mg/L左右，在未受到?jīng)_擊負荷、溫度和pH值的影響時氨氮去除率＞99%，硝化效果良好；運行300d(2000年7月)以后，當系統(tǒng)進水氨氮為120mg/L時出水氨氮為10mg/L左右，而且出水中多為NO2-N全。每這瘦是濁因映為朋運折行墨初腎期微微萬生豐物姻活犯性警較灘高暴，歉隨笑著危運寸行齡時來間杠的咳增木加值和叢污販泥棟濃遮度演的愚升軍高嘩，餃死晚亡井后乓的貝細帳胞竭殘逢留涌物騙和座微備生掛物灶代爛謝擱產冷物食在戒反需應煩器煮內