氯酸鈉抑制劑控制條件下溶解氧等對(duì)亞硝化的影響

李亞峰,李佳承,張文文,邢鎮(zhèn)嵐

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110168;2.中建科技有限公司深圳分公司,廣東 深圳 518000)

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)用水與污泥

表1 SBR反應(yīng)器微量元素營(yíng)養(yǎng)液組成Table 1 Composition of micronutrient nutrient solution in SBR reactor mg/L

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置是由雙層圓柱形有機(jī)玻璃制成,設(shè)備外部通有水浴套管連接水浴加熱系統(tǒng),確保菌種生存溫度。反應(yīng)器內(nèi)部擁有攪拌設(shè)施及曝氣頭,反應(yīng)器底部為沉淀區(qū),沿反應(yīng)器外壁垂直且平均設(shè)置5個(gè)取樣口。進(jìn)水水箱采用高位水箱,重力流的方式向反應(yīng)器內(nèi)供水,進(jìn)水流量為18 L/h,進(jìn)水時(shí)間20 min,利用反應(yīng)器外部的空氣壓縮機(jī)以及反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置的曝氣頭向反應(yīng)器內(nèi)部系統(tǒng)提供氧氣。

1.3 分析方法

2 結(jié)果與分析

2.1 DO對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響

圖1 DO對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響Fig.1 Effect of DO on nitrosation reaction

2.2 溫度對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響

圖2 溫度對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響Fig.2 Effect of temperature on nitrosation reaction

添加氯酸鈉抑制劑且在5種不同溫度環(huán)境中培養(yǎng)AOB菌種,亞硝化的最合適反應(yīng)溫度為25～30 ℃,且28 ℃為其最佳反應(yīng)溫度。此與李亞峰等[14]試驗(yàn)結(jié)論相一致。此外,曾濤濤[15]等在常溫(18～21.5 ℃)環(huán)境中,滿足了低基質(zhì)推流式亞硝化反應(yīng)器的平穩(wěn)進(jìn)行的條件,并對(duì)功能菌群(AOB菌、NOB菌)的特征進(jìn)行檢測(cè);在低溫(10 ℃)條件下成功誘變篩選出耐低溫亞硝化細(xì)菌[16],為推廣中低溫環(huán)境中該工藝的穩(wěn)定運(yùn)行提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與理論依據(jù)。

2.3 pH對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響

圖3 pH值對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響Fig.3 Effect of pH on nitrosation reaction

在添加氯酸鈉抑制劑條件下,AOB菌在pH值為7.5～8.5內(nèi)適宜生存繁殖,在pH=8.0的環(huán)境中擁有最佳的效果[17]。

2.4 有機(jī)碳源對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響

圖4 有機(jī)物質(zhì)量濃度對(duì)亞硝化反應(yīng)的影響Fig.4 Effect of organic matter concentration on nitrosation reaction

圖5 有機(jī)物質(zhì)量濃度對(duì)CODCr去除情況的影響

由圖5可以看出,在進(jìn)水中分階段加入不同濃度的葡萄糖,CODCr去除率表現(xiàn)出不一樣的變化,在進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度不高于150 mg/L時(shí),去除率逐漸增加,而當(dāng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度高于150 mg/L時(shí),去除率基本維持不變甚至下降;在CODCr質(zhì)量濃度驟變時(shí),去除效果均呈迅速下降,并逐漸恢復(fù)高去除效果。當(dāng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度為50 mg/L時(shí),經(jīng)過(guò)短暫的適應(yīng)階段后,CODCr去除率由最初的11.81%迅速上升至63.47%;當(dāng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度高于100 mg/L時(shí),去除率快速下降至45.00%,歷經(jīng)7d的反應(yīng)周期,平均去除率高達(dá)58.35%,此階段的出水質(zhì)量濃度為42.30 mg/L,與上一階段結(jié)果相近;當(dāng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度為150 mg/L時(shí),出水水質(zhì)進(jìn)一步好轉(zhuǎn),質(zhì)量濃度最低時(shí)僅為43.87 mg/L,平均去除率高達(dá)61.54%;持續(xù)增長(zhǎng)使進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度為200 mg/L時(shí),處理效果大幅降低,出水質(zhì)量濃度高達(dá)94.90 mg/L,與之對(duì)應(yīng)的平均去除率下降為52.87%;而當(dāng)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度為250 mg/L時(shí),去除率較上一階段進(jìn)一步下降,跌幅為40.84%,出水平均質(zhì)量濃度高達(dá)148.32 mg/L,認(rèn)為亞硝化反應(yīng)遭到嚴(yán)重的抑制作用。

3 結(jié) 論