本文内容来自于网络,若与实际情况不相符或存在侵权行为,请联系删除。本文仅在今日头条首发,搬运必究!随着环境保护和资源再利用的日益重要,废水处理领域的研究变得愈发热门
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随着环境保护和资源再利用的日益重要,废水处理领域的研究变得愈发热门。城市污水再生回用已成为国际上备受认可的重要领域,也被称为城市的"第二水源"。在这一潮流中,厌氧氨氧化(Anammox)技术成为备受关注的废水脱氮途径。与传统的硝化/反硝化工艺相比,Anammox技术具有耗氧量低、无需外加碳源、污泥产量低等显著优势。
为了探讨在同一反应器中实现城市污水的深度处理,我们进行了一项实验,采用SBR活性污泥法工艺。实验过程中,我们深入研究了处理常温城市生活污水的参数变化规律和运行效能,以期能够寻求一种更加简洁高效的废水处理方案。
在实验中,我们使用了SBR反应器,容积为5升,它不仅能够处理常温城市生活污水,还在处理中实现了厌氧/好氧生物除磷。实验用水取自北京工业大学教工家属西区生活系统中的污泥和A-O生物除磷活性污泥,这有助于快速启动反应器。试验的具体水质参数如下:CODCr(化学需氧量)质量浓度在150
650mg/L之间,BOD5(生物需氧量)质量浓度在80
360mg/L之间,SS(悬浮固体)质量浓度不超过200mg/L,NH-N(氨氮)质量浓度在50
90mg/L之间,NO-N(亚硝氮)质量浓度小于1mg/L,NO-N(硝氮)质量浓度小于1mg/L,TP(总磷)质量浓度在3.5
16.5mg/L之间,水温保持在13
26°C,pH值维持在7.0
8.0之间。
实验中,我们接种了Anammox颗粒污泥和A-O生物除磷活性污泥,随后对曝气量进行精确控制。经过30天的稳定运行,我们使用该系统处理常温城市生活污水,观察了各主要指标(NH-N、NO-N、NO-N、TN、COD和TP)浓度的变化情况。通过对数据的分析,我们将实验过程划分为两个阶段,以5.5小时作为分界点。
在阶段Ⅰ,我们观察到COD的降解速率明显高于阶段Ⅱ,而NH-N和TN的去除速率相对较低。这说明在处理生活污水时,只有当有机物的降解达到一定程度后,氮素的去除速率才会迅速上升。实验结果显示,在SBR系统中,NH-N和TN的浓度变化与去除速率之间存在明显的相关性,线性相关系数高达0.9998。这一现象主要是因为在Anammox反应中,NO-N以电子受体的形式被代谢利用,同时产生部分NO-N。这些NO-N在有机物存在的条件下可能被异养反硝化处理,从而使SBR反应器中的TN主要以NH-N的形式存在。实验出水TN质量浓度为6.046mg/L,去除率达到92.4%,而COD和TP的去除率分别只有43.6%和0.1%。这主要是因为SBR系统中的优势菌种为AOB和Anammox菌,这两类氨氧化菌对COD和P的去除能力有限。
随着反应的进行,我们还观察到DO、ORP和pH等参数的变化规律。在SBR反应周期的不同阶段,这些参数表现出不同的趋势。在整个实验过程中,DO质量浓度一直维持在0.03~0.04mg/L的水平,这是因为SBR系统中氧的供需平衡在恒定曝气条件下得以维持。直到反应器中NH-N和TN降低至限制性基质浓度以下时,DO曲线才出现明显的拐点,DO急剧增加至1mg/L,同时ORP也出现相应的拐点。同时,pH曲线的末段出现了“pH凹谷”,这是由于过量曝气对CO2的吹脱作用引起的。
接下来,我们进行了另一组实验,接种了A-O生物除磷活性污泥,继续在常温恒定曝气条件下处理常温城市生活污水。实验结果显示,SBR系统不仅能深度去除TN,还能对COD和TP进行深度去除。出水水质符合我国城镇污水处理厂一级A排放标准(GB 18918-2002)。
总结而言,通过实验我们探讨了在常温条件下采用SBR活性污泥法工艺处理城市污水的可行性。我们证明了在SBR反应器中,接种Anammox菌或A-O生物除磷活性污泥后,可以实现城市污水的深度处理,分别实现TN和COD/TP的深度去除。这为城市污水处理提供了一种新的、简单而高效的解决方案。
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