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短程硝化反硝化工艺相对于传统全程硝化反硝化工艺,在能耗、水力停留时间、产泥量等方面都具有明显的优势,在污水生物脱氮领域引起了广泛的关注和研究。但是短程硝化对反应条件极为苛刻,城市生活污水中几乎很难达到短程硝化所需要的条件,并且短程硝化启动时间较长,系统又极其不稳定,容易受到外界条件的干扰,转变为全程硝化过程。因此,实现城市生活污水短程硝化的快速启动,并且找到维持短程硝化稳定的临界条件,对实现稳定、持久的短程硝化反硝化生物脱氮工艺具有十分深远的意义。本课题通过氯酸钠(NaClO3)来实现短程硝化的快速启动,并且对短程硝化系统的稳定性及恢复性能进行研究。实验采用SBR反应器,通过向污泥系统中投加NaClO3,采用模拟城市污水,分别考察NaClO3浓度、进水pH值和溶解氧浓度(DO)对短程硝化驯化过程的影响,得出如下结论:一定浓度的NaClO3能对硝化系统内亚硝酸菌(AOB)、硝酸菌(NOB)起到抑制作用,但是AOB会随着时间的推移逐渐适应这种抑制作用,而NOB没有这种适应能力,NaClO3浓度的提高有利于硝化系统内亚硝酸盐氮的积累,但是当n(NaClO3)>1.8 mmol/(gMLSS·L)时,NaClO3会严重抑制AOB和NOB活性;DO浓度的升高会削弱NaClO3对NOB菌群的抑制作用,当DO=2.0~2.5mg/L时,NaClO3起不到对NOB菌群的有效抑制;当进水pH<7.0~7.5时会影响硝化阶段氨氮的氧化过程,亚硝酸盐氮积累率会随着进水pH的升高而升高,当pH=8.0~8.5和8.5~8.7时系统亚氮积累率能达到98%以上。在最佳工况n(NaClO3)=1.2 mmol/(gMLSS·L),DO=0.5~1.0mg/L左右,进水pH=8.0~8.5左右条件下时,通过12d可以实现短程硝化系统的快速启动。在利用NaClO3成功实现短程硝化过程的基础上,对短程硝化系统的稳定性进行了分析,得出如下结论:DO浓度、进水pH值和温度都会对短程硝化系统稳定性产生影响。当DO=0.5mg/L~2.0mg/L时,短程硝化系统亚硝酸盐氮积累率在50%以上,仍然能够维持短程硝化过程,当DO=2.0mg/L~2.5mg/L时,短程硝化系统在运行30d后完全崩溃,而将DO浓度重新调回到0.5mg/L~1.0mg/L,崩溃的系统不能恢复短程硝化效果。当控制进水pH=7.5~8.7时,pH的变化不会对短程硝化系统的稳定造成明显影响;而当pH=7.0~7.5时,短程硝化系统会遭受到一定程度的破坏,但仍可认为是短程硝化过程;当pH=6.5~7.5时,短程硝化系统完全崩溃,而恢复系统进水pH=8.0~8.5时,遭到破坏的系统可以重新达到效果良好的短程硝化过程。当温度在25℃~15℃时,短程硝化系统不会遭到破坏,只是氨氮去除率和亚硝酸盐氮的积累率会随着温度的降低逐渐降低;当温度小于10℃时,短程硝化系统会受到低温的影响,亚氮积累率小于50%,但当温度升高时,系统可以重新恢复良好的短程硝化运行效果。