AB工藝改進的研究
氨氮和亞硝酸鹽量的合理搭配
ANAMMOX中所需的氨氮和亞硝酸鹽的最佳比例是脫氮的關鍵,實驗表明,ANAMMOX污泥可以有效地從污泥消化出水中去除氨氮和亞硝酸鹽(見表1),但在實際工程中受溫度、堿度、溶解氧等環(huán)境條件影響時如何控制亞硝酸鹽硝化段的氨氮轉(zhuǎn)化率是實現(xiàn)完全脫氮的關鍵。
pH值的有效調(diào)控
亞硝酸鹽硝化段的最佳pH值為7.4~8.3,在氨氮氧化為亞硝酸鹽的過程中每氧化1mol的氨氮可產(chǎn)生2mg/L的氫離子使出水pH值降低。如果50%的氨氮被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,則對于大多數(shù)污泥厭氧消化出水中以碳酸氫鹽形式存在的堿度足以彌補酸的產(chǎn)生,不需要添加額外的堿。因此,如何在最佳pH值內(nèi)提高氨氮的轉(zhuǎn)化率是研究的關鍵。
表1 SHARON和ANAMMOX相結合去除氮的實驗結果mg/L
|
可行性
A段產(chǎn)生的污泥含有大量有機物(吸附的BOD)、氨氮和磷,經(jīng)厭氧消化處理后有機物以甲烷的形式回收利用,厭氧釋放的含氨氮、磷上清液在進入亞硝酸鹽硝化反應器前經(jīng)過一道化學除磷過程之后進入亞硝酸鹽硝化段。自養(yǎng)型氨厭氧氧化菌具有相對較低的氨氮親和力,因此在處理氨氮濃度>500g/m3的高溫廢水時出水中還會剩余一定量的氨氮,這為氨氮與亞硝酸鹽以1∶1進入ANAMMOX段提供了非常好的條件。ANAMMOX中自養(yǎng)型氨厭氧氧化菌以NO2-為電子受體、氨氮為電子供體、CO2或HCO3-為碳源,最終將NO2-和氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣。這一過程無論在理論和實踐上都是可行的。
改進工藝的優(yōu)點
改進后的AB工藝除具有傳統(tǒng)AB工藝的特點外,還增加了以下優(yōu)點:
① 整個過程需要更少的供氧量(理論上減少了62.5%);
② 不需要外加碳源(BOD),從根本上解決了現(xiàn)有的污水處理廠普遍因碳源不足而脫氮除磷效率低的問題;
③ 污泥消化性能好,A段吸附的COD經(jīng)污泥消化轉(zhuǎn)化為甲烷(0.5kg甲烷/kgCOD),并且由于ANAMMOX微生物世代期長而從總體上減少了剩余污泥產(chǎn)量;
④ 通過A段吸附的有機物在污泥厭氧消化中提供短鏈脂肪酸強化了污泥釋磷的效果,結合后續(xù)的化學除磷過程使廢水中磷的去除更徹底;
⑤ ANAMMOX段氮的轉(zhuǎn)化率可達到0.25kgN/(kgSS•d),是傳統(tǒng)活性污泥反硝化速率[0.012kgTN/(kgSS•d)]的20倍,大大提高了脫氮效率;
⑥ 由于負荷高,水力停留時間短,節(jié)省了占地面積和基建投資并實現(xiàn)了污水與污泥消化滲濾液一同高效處理,是城市污水處理廠未來處理工藝發(fā)展的新方向。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”