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氮素污染日益严重,对其控制成为研究的热点,在众多影响氮素去除的因素中,C/N值是主要的因素之一。针对这个问题,本文研发了真空反应器的脱氮效果,试验了藻类对氨氮的去除率,在氧化沟中首次成功实现了低氧较高效SND技术。通过氨氮的去除、有机氮的转化、COD的降解,初步分析了高,中,低氨氮浓度条件下,不同处理技术对废水C/N值的影响。结果显示:(1)在利用自制的真空脱氮反应器处理高浓度氨氮废水时,发现氨氮的脱除主要发生在前30分钟,且开始时反应速率较快,随着时间的推移,速率逐渐降低,最终达到平衡;实验中较重要的因素:真空度、空气的搅拌作用、不同的真空产生设备对原水中氨氮的去除及C/N值的提高,均有一定程度的影响,氨氮初始浓度影响最小。开发的多功能真空反应器兼具脱氮,输水,混凝作用,用该工艺处理中浓度氨氮废水的过程中:pH值、真空度、水流状态(连续流与间歇流)等因素均能影响废水C/N值;混凝剂的加入大大改善了原水C/N值;真空脱氮技术在处理低pH值废水时,氨氮脱出率不够高,但对比常温常压下,相同pH值时游离氨的浓度,高出5-20%。(2)用藻类进行了三因素三水平正交试验设计,结果表明,对较低浓度氨氮废水的去除,最佳组合为pH6.5,鞘藻,反应时间为9天;颤藻的处理效果接近于鞘藻;COD去除最优组合为pH8.5,水网藻,处理9天。藻种、pH、反应时间对氨氮、COD的去除影响均很显著。半连续处理养猪废水的实验结果表明:颤藻和鞘藻能有效地利用污水中的氨氮,实现对水质的净化。藻类属于自养生长,利用它们的这种特性,可实现工业污水或低碳氮比废水中C/N值的提升。(3)在常温下,采用Pasveer氧化沟工艺处理低C/N、低氨氮值污水,通过控制好氧区DO为0.2-0.4mg/L,缺氧区DO小于0.1mg/L,保持好氧区与缺氧区体积比约1:1,成功启动了低氧脱氮过程;两种模式启动低氧SND反应器均能成功,且模式2速度更快;两种模式COD去除率为40-62%,氨氮去除率达99%以上,总氮去除率稳定在75%左右;低氧SND稳定运行后,C/N为4.19、3.00和1.94情况下,TN去除率均达到70%以上,说明进水C/N处于较低值时,不影响低氧SND的实现;通过对Pasveer氧化沟断面的分析,发现了各类含氮物质之间的相互转化;在低DO水平下,反应器没有发生污泥膨胀现象,沉降性能得到明显改善,SVI值仅60-70mL/g;氧化沟出水碳氮值达到6-10:1,COD的去除主要由异养反硝化菌承担,分析反应器COD去除值/TN去除值,发现短程SND起主要作用;氧化沟SND过程中,各种物理指数与水质指标滞后性相关,并逐渐稳定,实测ORP值最终收敛于计算ORP值,可用ORP值来指示低DO环境下脱氮的过程;分析Pasveer氧化沟中SND效果较好的原因,可能是采用了点源曝气设备,和氧化沟独有的推流模式,有助于宏观和微观好---缺氧环境的形成。