食品科学技术学报201505 - page 71

81% ,43% 。 说明系统中主要以硝化反应为主 ,而反
硝化程度较差。 至此, 第 1 阶段菌株硝化性能的培
养工作完成。
第 2 阶段( 第 17 ~ 45 周期)。 运行目的是要培
养驯化反硝化能力, 提高废水的总氮脱除效率。 第
2 阶段运行特点是 :1) 提高进水 COD Cr浓度 ;2) 由于
长时间好氧段运行后,维持废水有氧状态已不需要
大气量曝气,因此在第 1 阶段的好氧段之后增加搅
拌段;3)每周期总运行时间适当延长 , 以利于反硝
化能力培养。 第 2 阶段 SBR 运行周期改为 :瞬时进
水、曝气 8 h、 搅拌 3郾 5 h、 闲置排水 0郾 5 h。 进水
CODCr 提高到 400 mg / L, 氨氮质量浓度为 80 mg / L,
前期通过碳酸钠调节 pH 值 。
从 28 周期开始,出水总氮逐步下降,至 45 周期
出水基本稳定,出水平均 CODCr 、氨氮和总氮质量浓
度分别为 92,1郾 6,28 mg / L,相应的 CODCr 、氨氮和总
氮的去除率分别为 78% ,98% ,70% ( 总氮主要以
NO -
2 为主,反硝化作用较差 )。 此时,出水平均氨氮
质量浓度小于 5 mg / L,已满足一级 A 标准。
第 3 阶段( 第 46 ~ 58 周期)。 实验目的为进一
步去除 NO -
2 ,增强反硝化作用,提高总氮去除率, 运
行周期延长至 24 h。 运行方式为: 瞬时进水、缺氧搅
拌 2 h、曝气 9 h、缺氧搅拌 3 h、闲置 9郾 5 h、排水 0郾 5
h,CODCr提高到 600 mg / L,氨氮质量浓度为 80 mg / L
( 保持不变)。
由图 4 可知,出水亚硝酸盐不再积累,出水总氮
主要以硝基氮为主, 且呈逐步下降趋势, 但仍不稳
定,在 18 ~ 26 mg / L 波动 。 第 58 周期出水基本稳
图 5摇 反应器典型周期内 pH 值、DO、CODCr 及氮类化合物变化
Fig. 5摇 Change of pH, DO, COD Cr and nitrogen compounds in typical cycle
定,出水平均 CODCr 、 氨氮和总氮质量浓度分别为
81,0郾 78,26 mg / L, 相应 CODCr 、 氨氮和总氮的去除
率分别为 87% ,99% ,77% 。 至此出水氨氮满足一
级 A 标准, 但总氮仍未达标, 反应器运行周期仍需
进行调节。
2郾 3摇 优化及稳定运行阶段分析
第 3 阶段实验之后,针对总氮不达标情况以及
运行周期安排是否合理的问题 ,仍需有效调节和检
验 。 因此对反应器进行全周期跟踪测试。 跟踪取样
时间为第 0,1,2,3…23郾 5 小时 ( 第 0 小时样品为未
混合的进水水质), 每个样品分别测定 pH 值 、DO、
COD Cr、NH +
4 鄄N、NO -
3 鄄N 和 NO -
2 鄄N( 总氮为无机氮和
有机氮之和 ) 指标,结果如图 5。
由图 5 可看出 ,由于供氧速率保持不变,好氧段
前期微生物对氧的需求超过了曝气供氧速率 ,所以
测得的 DO 值很低。 随着氨氮和 CODCr 的去除, 反
应速率逐渐减小 , 微生物对氧的需求也降低, 导致
DO 上升。 前期过程由于硝化产酸导致 pH 值降低,
为维持 pH 值在 6郾 8 以上, 第 7 小时用 1 mol / L 的
Na 2 CO3 使 pH 值上升,进入反硝化阶段 。
进水混合后由于污泥的吸附作用,COD Cr 和氨
氮质量浓度迅速下降 。 第 2 小时好氧阶段开始后 ,
COD Cr和氨氮质量浓度迅速降低, 综合氮指标总氮
呈降低趋势 。 全周期跟踪测试结束后出水,CODCr 、
氨氮质量浓度和总氮质量浓度分别为 70,0郾 70,19
mg / L, 相应的去除率为 88% ,99% ,78% 。 此时, 出
水氨氮浓度已达到一级 A 标准, 但出水总氮仍未达
标 。 分析图 5 发现, 运行到第 11 小时, 氨氮已降到
最低值 ,可以忽略不计。 但总氮 ( 主要为硝基氮 ) 质
量浓度为 28 mg / L,在其后运行中降低很少 。 此时
COD Cr达到 111 mg / L,此后降低幅度不大, 说明此时
的碳源已无法满足反硝化对碳源的需求, 需外加碳
源进行补充 。 跟踪实验证实运行还在继续 :1) 需要
补充碳源;2) 反应周期太长,有缩短的可能。
第 4 阶段( 第 60 ~ 75 周期 )。 优化调整及达标
运行阶段。 跟踪实验后发现, 闲置期内 CODCr 、 氨氮
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