發布時間：2019-02-16所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 采用上流型污泥床轉化器，依托出水復氧返流的程序迅即開啟CANON廢水處置工藝，探討了啟動和操作特點。實踐證明，采取出水復氧返流的操作模式能夠實現迅即啟動及平穩運轉;該復氧返流的工藝模式可有效調控反應罐內融入氧的數量，對反應介質中的NOB發揮出很強的
采用上流型污泥床轉化器，依托出水復氧返流的程序迅即開啟CANON廢水處置工藝，探討了啟動和操作特點。實踐證明，采取出水復氧返流的操作模式能夠實現迅即啟動及平穩運轉;該復氧返流的工藝模式可有效調控反應罐內融入氧的數量，對反應介質中的NOB發揮出很強的抑制作用，而且還給AnAOB創建了一個極佳的發育條件;精準調控返流的數量能夠有效管控NO2-的生成速度，讓其和NO2-減少速度構成相等的水平，消除了NO2-的積存和硝化反應的進行。故此，復氧返流CANON低氨氮廢水處理工藝在運行品質上展現出了極高的水平。
關鍵詞：厭氧性,氨氧化,整體自養脫氮工藝,復氧返流,NOB的控制
相比于古老型的硝化和反硝化脫氮工藝，整體自養脫氮技術(CANON)依托其無需提供碳源、脫氮功效大、污泥排量小、能耗地等自身的獨特優越性而逐漸受到業界甚至整個社會的青睞。CANON廢水處置技術是指在同一轉化反應罐內借助于好氧型氨氧化真菌(AOB)及厭氧型氨氧化真菌(AnAOB)的共同作用來實現自養脫氮的治理目標。
在此操作環節中，供給吸收氧是達到進行亞硝化反應而制備NO2-的先決條件，然而介質中所吸收的氧還會對厭氧型氨氧化真菌AnAOB起到抑制效果，另外也有部分學者提出如下看法，那就是因為存在著介質中的吸收氧的緣故可導致硝化真菌(NOB)的大量產生及發育，由此造成排出水中NO3-濃度偏高。
另外，多位業內學者經過對低氨氮廢水處置CANON技術進行深入研究后，他們對反應體系中所需限制的DO指標表現出在數據上的很大差異(0.12~2.54mg·L-1)，故此，對反應體系中DO指標的嚴格管控，特別是針對如此低氨氮型的廢水而言，其是達到該CANON廢水處置流程平穩運轉的最基本條件。
1所用材料及研究手段
1.1接植污泥和配水操作
接植污泥是屬于該課題組培置的完整的亞硝酸鹽厭氧型氨氧化粒狀污泥(顆粒直徑在1.1~1.4mm范圍內)及部分來自于運作平穩的亞硝化轉化器內的完整絮體狀亞硝化污泥(粒徑范圍在0.4~0.5mm之內)，原來厭氧型氨氧化轉化器內脫氮速率為3.6kg·(m3·d)-1，原亞硝化反應器NH4+-N轉化速率為2.2kg·(m3·d)-1。
1.2連續性流動實驗流程
選取上流型污泥床轉化器，其總體積V是0.25L，下部直徑是φ17mm，上部直徑是φ25mm，其整體高度為85cm，出水嘴距離底端為77cm。利用蠕動泵由底部向內通水，上部清液的排水溢流落入復氧循環池，在溢流水下落以及復氧池內水體表層擾動過程滿足排水復氧的控制指標，復氧循環池內的水體含氧總體上達到了飽和態標準，爾后經過蠕動輸送泵返流到轉化罐內，給轉化罐內通入溶解態氧，轉化反應罐的最后出水經由復氧池自然排出[1]。
1.3反應狀態控制
先后接植完整的亞硝化型污泥25mL、厭氧型氨氧化式污泥35mL，污泥所占體積比率為26%.原位測試接植污泥成分中的AOB及AnAOB活性指標。將轉化罐的外壁用遮光物體覆蓋以達到避光效果，降低太陽光照射對AnAOB活性所產生的阻礙作用[2]。
實驗操作環節中HRT選擇為2h，將其運行過程劃分成三個階段。其首個階段是屬于接植污泥活性篩選階段，該階段中的進水基本介質是氨氮成分及相應量的亞硝酸鹽成分，各自原位考測其內部的AOB活性指數及AnAOB活性指數。
其第2個是復氧返流自養脫氮流程的開啟階段，在這一開啟階段中的通入水成分僅有氨氮兩種成分，依托逐級調節返流水量，測定AOB的活性程度及AnAOB活性等級的平衡特性.其第3個階段是屬于反應轉化系統的平穩控制階段，在此階段中的進水中僅含有氨氮兩種成分，由此來確定復氧返流形態的CANON凈化技術在處置低氨氮廢水時的可操作性。
1.4整合監測數據和參數處置手段
分析所進行的測定過程及測定対象，針對NH4+-N成分的測定選取納氏試劑分光光度測定方法，對于NO2--N成分的測定選取N-(1-萘基)-乙二胺分光光度測量方法、針對NO3--N組分的測定選取紫外分光光度的測量方法。其液體中的酸堿度pH值選取pHS-3TC式酸度計測量方法進行測定，針對DO指標的測定選取便攜型溶氧分析儀Multi3410進行測定[3]。
2結果及分析
2.1接植污泥的活性指標測定
在其測定的首個階段中，第一需先接植此課題組事先已培養好的完整絮體狀亞硝化污泥25mL，導入壓縮態空氣，保持DO指標在0.53mg·L-1水平上，轉化反應器中進出水體中的pH指標各自為8.09~8.25、8.05~8.15，在HRT控制在2h的狀態下平穩轉化1d時間。利用AOB氧化NH4+去產生NO2-成分的能力指標NiPR為1.02kg·(m3·d)-1。
在2~5d時間內，另外還需再接植完整的厭氧型氨氧化顆粒式污泥32mL，其控制的HRT確定在2h水平，擬定返流水體流量在0.43mL·s-1，反應轉化罐內部的DO指標控制在DO<0.01mg·L-1水平上，其進出水體的pH指標各自為7.96~8.04、8.09~8.19。
2.2復氧返流式
CANON廢水凈化工藝處置低氨氮廢水的可操作性判定當AnAOB脫氮轉化速率NRR達到接植時的狀態之后，裝置內未顯現出NO2-成分的大量積累及NO3-成分的過多涌現，這說明反應裝置內的NiPR及NiCR兩項指標已達到一個穩定的運行狀態[4]。
3結果討論
相比于硝化-反硝化脫氮工藝而言，CANON廢水凈化工藝縮減了65%上下的曝氣容量，在降低能量消耗方面顯現出了很強的優勢。研究過程中采用溢流出水復氧返流的方式節約了全部的曝氣能耗，使得對低氨氮廢水處理的運行成本方面更加經濟。
另外，對于利用上流式污泥床反應器處理低水量廢水時一般需要內返流增加水力攪動，而復氧返流過程在提供吸收氧的同時也給反應器提供了一定的水力攪動，這使得在不額外增加返流的條件下達到脫氮的目的。故此，利用CANON廢水凈化工藝以復氧返流的方式處理低氨氮廢水是一種既經濟又可靠的運行模式[5]。
4結語
總體而言，相比于常用的上流式污泥床反應器運行的CANON廢水凈化工藝，復氧返流節約了整個的曝氣能耗;同時，返流過程也為反應轉化器提供了一定的水力攪動，在低水量的情況下節約了內部返流的水力能耗。
因此，復氧返流CANON工藝運行模式在低氨氮廢水處理方面表現了更加節能、經濟的優點。復氧返流CANON工藝為ANAMMOX脫氮技術的應用以及CANON工藝啟動并穩定運行提供了一個嶄新模式;為CANON工藝中NOB活性的抑制提供了一個新操作途徑。
參考文獻：
[1]王亞宜,黎力,馬驍,等.厭氧氨氧化菌的生物特性及CANON厭氧氨氧化工藝[J].環境科學學報,2014,34(6):1362-1374.
[2]羊壽生.曝氣的理論與實踐[M].北京:中國建筑工業出版社,1982.
[3]國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法[M].北京:中國環境科學出版社(第四版),2002.
[4]張肖靜,李冬,梁瑜海,等.氨氮濃度對CANON工藝性能及微生物特性的影響[J].中國環境科學,2014,34(7):1715-1721.
[5]付昆明,周厚田,左早榮,等.水力停留時間對海綿填料CANON反應器性能的影響[J].中國給水排水,2016,32(7):1-5.
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