AB工藝改進(jìn)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(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)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(shí)際工程中受溫度、堿度、溶解氧等環(huán)境條件影響時(shí)如何控制亞硝酸鹽硝化段的氨氮轉(zhuǎn)化率是實(shí)現(xiàn)完全脫氮的關(guān)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(guò)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(duì)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(bǔ)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(guān)鍵。
表1 SHARON和ANAMMOX相結(jié)合去除氮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果mg/L
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可行性
A段產(chǎn)生的污泥含有大量有機(jī)物(吸附的BOD)、氨氮和磷，經(jīng)厭氧消化處理后有機(jī)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(jìn)入亞硝酸鹽硝化反應(yīng)器前經(jīng)過(guò)一道化學(xué)除磷過(guò)程之后進(jìn)入亞硝酸鹽硝化段。自養(yǎng)型氨厭氧氧化菌具有相對(duì)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(shí)出水中還會(huì)剩余一定量的氨氮，這為氨氮與亞硝酸鹽以1∶1進(jìn)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?dú)。這一過(guò)程無(wú)論在理論和實(shí)踐上都是可行的。
改進(jìn)工藝的優(yōu)點(diǎn)
改進(jìn)后的AB工藝除具有傳統(tǒng)AB工藝的特點(diǎn)外，還增加了以下優(yōu)點(diǎn)：
① 整個(gè)過(guò)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(wèn)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(zhǎng)而從總體上減少了剩余污泥產(chǎn)量；
④ 通過(guò)A段吸附的有機(jī)物在污泥厭氧消化中提供短鏈脂肪酸強(qiáng)化了污泥釋磷的效果，結(jié)合后續(xù)的化學(xué)除磷過(guò)程使廢水中磷的去除更徹底；
⑤ ANAMMOX段氮的轉(zhuǎn)化率可達(dá)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(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，節(jié)省了占地面積和基建投資并實(shí)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(lái)處理工藝發(fā)展的新方向。
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