常温下SBBR反应器中亚硝酸型同步硝化反硝化的实现张立秋

SBBR＊张立秋1,2　韦朝海2　张可方1　张朝升1　方　茜1　李淑更2(1.,510006;2.,510006):采用自主设计的序批式生物膜反应器(SBBR)处理南方地区城市污水,在常温(25～27℃)条件下,pH值7.2～7.6,通过恒定低曝气量实现了稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化(SND)。试验还考察了ρ(C)ρ(N)对SBBR系统SND的影响。结果表明:在SBBR反应器中处理城市污水实现SND的较为适合的ρ(C)ρ(N)在5～8,亚硝酸氮积累率在85%以上,TN去除率可以达到80%以上。:亚硝酸型同步硝化反硝化(SND);SBBR;CN;亚硝酸氮积累率REALIZATIONFORSIMULTANEOUSNITRIFICATIONDENITRIFICATIONVIANITRITEINSEQUENCINGBIOFILMBATCHREACTORATNORMALTEMPERATUREZhangLiqiu1,2　WeiChaohai2　ZhangKefang1　ZhangChaosheng1　FangQian1　LiShugeng2(1.SchoolofCivilEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510006,China)Abstract:Simultiniousnitrificationdenitrificationvianitritewassteadilyrealizedinsequencingbiofilmbatchreactor(SBBR)designedindependentlywithurbansewageinsouthChinaatnormaltemperature(25—27℃)andpH:7.2—7.6ofcontrollinglowoxygen.TheeffectofCNratioonSNDwasexamined.TheresultsindicatedthatCNratiorealizingSNDinSBBRwithurbansewagewas5—8.Nitritenitrogenaccumulatedratewasover85%andTNremovalefficiencyof80%couldbeachieved.Keywords:simultaneousnitrificationdenitrificationvianitrite;SBBR;CNratio;nitritenitrogenaccumulatedrate　　　　　　　　＊(50878058,50278036);(8151009101000015)。0　,,。,NO-2-NNO-3-N。NH+4-N※NO-2-N※N2,。,。,25%(),40%(),,[1]。,,(SND)。SND,pH[2]。,,,。、[3-7],SBBRSND,[8-11],SBBRSND。(SBBR),SBBRSBR,、,[12-13]。SBBRSND40　　　20092271DOI:10.13205/j.hjgc.2009.01.015;ρ(C)ρ(N)TN。1　1.1　试验装置1,,15cm,98cm,15L(1.5L)。,、,。,12cm。1300m2m3,22.5%。1—;2—;3—ORP;4—pH;5—DO;6—;7—;8—;9—;10—;11—;12—DO;13—;14—ORP、pH;15—;16—;17—;18—。1　SBBR1.2　试验用水,NH4Cl、KH2PO4,:MgSO4·7H2O、CaCl2、FeSO4·7H2O、NaHCO3。1。1　mgLρ(COD)ρ(TN)ρ(NH+4-N)ρ(NO-3-N)ρ(NO-2-N)50～40025.6～32.122.37～29.081.5～2.00.1～0.31.3　生物膜的培养与驯化SBBRABB,,,30d,,;、、、,NH+4-N、COD80%,。,—5h—20min—10min,。20mm,3～4mm。2　2.1　SND的影响因素2.1.1　SNDpH。ρ(COD)200mgL,ρ(NH+4-N)22～29mgL,ρ(TN)30mgL,50Lh,ρ(DO)2～3mgL,(25～27℃),2℃,(0～25d)pH8～8.5,25dpH7.2～7.6。SBBR5.5h,—5h—20min—10min,24h2～3。2SND。1—TN;2—NH+4-N;3—NO-2-N;4—NO-3-N。2　SND2,10,SBBRNO-2-N,15,NO-2-N,NO-2-N90.4%～95%。25,pH,pH7.2～7.6,,NO-2-N,40,NO-2-N76%～92%。NO-2-N,TN,NO-2-N,;NO-2-N,(pH7.2～7.6)SBBRNO-2-N,TN66%～79%,SBBRSND。:a.,DO,,41　　　20092271,DO[14];,,,SND。b.pH8.0～8.57.2～7.6,pH,,,,SND。pH(8.0～8.5),。SND[14-15]。2.1.2　SBBRCOD355COD。3,COD50min,75min。20mgL。4h,COD,,,,。。NH+4-N300min,;TN,SND。NO-2-N75minNO-3-N,NO-3-N,,,TNSND。1—TN;2—NH+4-N;3—NO-2-N;4—NO-3-N;5—COD。3　SBBRCOD(55)2.1.3　ρ(C)ρ(N)SNDSND,ρ(COD)ρ(TN)SND。,COD。COD3,150～250mgL(ρ(C)ρ(N)5～8),ρ(COD)50～100mgL(ρ(C)ρ(N)2～4)300～400mgL(ρ(C)ρ(N)10～13),ρ(C)ρ(N)NO-2-N、TN。4。(a)NO-x-NNO-2-N(b)NH+4-N、TNTN1—TN;2—NH+4-N;3—NO-2-N;4—NO-3-N;5—TN;6—NO-2-N。4　ρ(C)ρ(N)4,ρ(C)ρ(N)=5～810,NO-2-N0.5～6mgL,NO-2-N,85%～100%,ρ(TN)5mgL,TN80%～85%;ρ(C)ρ(N)=2～48,NO-2-N,7～12mgL,NO-2-N95%,ρ(TN)10mgL,TN60%～75%;ρ(C)ρ(N)=10～1313,NO-2-N,1mgL,NO-3-N,NO-2-N,70%,ρ(TN)5～17mgL,NH+4-N,NH+4-N,TN,55%。ρ(C)ρ(N)、SNDTN。:ρ(C)ρ(N)2～4,COD,,1gNO-2-N1.53g[16],NH+4-N,42　　　20092271,,TNρ(C)ρ(N)5～8。ρ(C)ρ(N)10～13,,,,,[17],SND。,(25～27℃),pH7.2～7.6,ρ(TN)30mgL,ρ(C)ρ(N)5～8SND。2.2　SBBR系统的生物膜扫描电镜分析5SBBR。(a)(b)5　SBBR5,,,,;,,,。,,,,。,,,,。,SBBRSND。3　1)SBBRρ(C)ρ(N)SND,ρ(C)ρ(N)5～8,:25～27℃pH(7.2～7.6),85%,TN80%。2):、,,SBBRSND。[1]　YooHyungseok,AhnKyu-Hong,LeeHyung-Jib,etal.Nityogenremovalfromsyntheticwastewaterbysimultaneousnitrificationanddenitrification(SND)vianitriteinanintermittentlyreactor[J].Wat.Res,1999,33(1):145-154.[2]　ThirdKA,GibbsB,NewlandM,etal.Long-termaerationmanagementforimprovedN-removalviaSNDinasequencingbatchreactor[J].Wat.Res,2005(39):3523-3530.[3]　,.[J].,2007,25(1):26-29.[4]　,,,.[J].,2007,1(1):68-73.[5]　,,,.pH[J].,2007,1(12):15-19.[6]　CiudadG,RubilarO,MunozP,etal.Partialnitrificationofhighammoniaconcentrationwastewaterasapartofashortcutbiologicalnitrogenremovalprocess[J].ProcessBiochemistry,2005(40):1715-1719.[7]　KimWindey,IngeDeBo,WillyVerstraete.Oxygen-limitedautotrophicnitrification-denitrification(OLAND)inarotatingbiologicalcontactortreatinghigh-salinitywastewater[J].WaterResearch,2005(39):4512-4520.[8]　RuizG,JeisonD,ChamyR.Nitrificationwithhighnitriteaccumulationforthetreatmentofwastewaterwithhighammoniaconcentration[J].Wat.Res,2003(37):1371-1377.[9]　Mosquera-CorralA,Gonza'lezF,CamposJL,etal.Partialnitrificationinasharonreactorinthepresenceofsaltsandorganiccarbon[J].ProcessBiochemistry,2005(40):3109-3118.[10]　RuizG,JeisonD,RubilarO,etal.Nitrification-denitrificationvianitriteaccumulationfornitrogenremovalfromwastewaters[J].BioresourceTechnology,2006,97:330-335.[11]　,,.[J].,2005,56(4):699-704.[12]　,,,.(SBBR)[J].,2006(4):213-219.[13]　,,,.(SBBR)[J].,2006,26(1):55-60.[14]　,,.[J].,2006,22(9):30-33.(65)43　　　20092271。。、、,3～5,60～70℃,,(),。,,。,1～2,30cm,5～6,。,,,,,,。2。2　　　,、,、、。4　,,,,,、、。21。,,,。,,;,,、。,,,“、、、”。,,。[1]　,.[M].:,2001.[2]　.[M].:.2000.[3]　.[J].,2006,22(6):1-3.[4]　,.[M].:,1998.　　650302　1734022008-07-28(43)[15]　,,,.[J].,2006,27(12):2472-2476.[16]　,.[M].:,1998.[17]　,,.CODDO[J].,2004,10(3):　　　　　　　　　　366-369.　　510006　　2008-03-1765　　　20092271