高浓度氨氮废水亚硝酸型与硝酸型脱氮的比较研究.doc

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1、高浓度氨氮废水亚硝酸型与硝酸型脱氮的比较研究摘要：对低碳氮比的高浓度氨氮废水采用亚硝酸型和硝酸型脱氮的效果进行了对比分析。试验结果表明，亚硝酸型脱氮可明显提高总氮去除效率，氨氮和硝态氮负荷可提高近一倍。此外小H值和氨氮浓度等因素对脱氮类型具有重要影响。关键词：氨氮废水亚硝酸型硝化硝酸型硝化生物脱氮ComparativeResearchontheNitrogenRemovalfromWastewaterofHighAmmoniaConcentrationthroughNitrosoficationandNitrifi

2、cationWaysLIUJun-xin1,WANGXiu-heng2(1.ResearchCenterforEco-EnvironmentalScience,ChineseAcademyofScience,Beijing100085,China;2.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)　　Abstract:Effectsonthenitrogenremovalfrom

3、lowC/Nratioandhighammoniacontentwastewaterthroughnitrosoficationandnitrificationpathwayarecomparedandanalyzedbasedontheexperiments.TheresultsshowthatnitrosoficationcanmarkedlyincreasetotalnitrogenefficiencyandnearlydoubletheloadingofNH3-NandNO3-N.Besides,pHval

4、ueandammoniaconcentrationofwastewateraffectthenitrogenremovalmechanismintheaerobictank.　　Keywords:ammoniawastewater;wastewatertreatment;itrosofication;nitrification;biologicaldenitrogenation　　常规的废水生物脱氮反应过程是硝酸型脱氮，即依次按下式进行：　　硝化反应　　　　　NH4++1.5O2=NO2-+2H++H2O　　　（1

5、）　　　　NO2--+0.502=NO3-　　　　　　（2）　　反硝化反应　　　　　NO3-+2H（氢供给体--有机物）=NO2-+H2O　　　　　（3）　　　　　NO2-+3H（氢供给体---有机物）＝0.5N2+H2O+OH-　（4）　　亚硝酸型脱氮技术则是控制好氧池内仅进行亚硝酸反应，即式（1），在缺氧池内进行NO2--N反硝化，即式（4）。由上式可以看出，从理论上，采用亚硝酸型脱氮，需氧量减少25％，碳源需要量减少约40％。因此，对于氨氮浓度高、碳氮比偏低的废水，采用亚硝酸型脱氮可提高反硝化效率及总氮去除率

6、。5　　但是，在实际应用中，对于某一种含氨氮废水，选择硝酸型脱氮还是亚硝酸型脱氮方式、两种方式实际脱氮效果的差异、如何保持处理工艺按照所确定的脱氮方式稳定运行等问题是工艺选择时所必须解决的问题。本文的目的是根据生物膜与活性污泥结合工艺对煤气、焦化和合成氨化工等含高浓度氨氮废水进行的试验研究结果，对亚硝酸型和硝酸型生物脱氮的效果进行分析比较，以确定两种脱氮运行方式的实际效果及运行条件的控制。１试验工艺　　生物膜与活性污泥结合工艺流程如图1所示。在缺氧池内加入填料，使反硝化菌附着生长其上，不需要污泥搅拌设备；好氧池用活

7、性污泥法。当以亚硝酸型生物脱氮方式运行时，由于NO2--N的毒性远大于NO3--N的毒性，因此在沉淀池后增设一后曝气池，以使出水中残留的NO2--N被氧化成NO3--N，避免NO2--N对受纳水体中水生物的毒害。以硝酸型生物脱氮方式运行时，则不需要后曝气池。　　试验废水有煤气、焦化和合成氨化工等含高浓度氨氮的工业废水，氨氮浓度80～1000mg/L，CODcr浓度200～2900mg/L。重点对硝酸型脱氮和亚硝酸型脱氮两种运行方式的效果进行比较研究。2结果与讨论2.1曝气池氨氮负荷　　负荷是生物处理工艺的重要设计和

8、运行参数之一，直接影响处理效果以及工艺设备的投资。图2是在相同的运行条件下，生物膜与活性污泥结合工艺分别按亚硝酸型硝化和硝酸型硝化方式运行时，曝气池内氨氮负荷与氨氮去除速率的关系的试验结果。由图2可看出，在低负荷条件下，硝酸型硝化与亚硝酸型硝化速率是相同的；当氨氮负荷大于0.1kg/（kg[VSS]·d）后，随着氨氮负荷的增加，亚硝酸型硝化速率逐渐高于硝酸型