论文部分内容阅读
硫自养反硝化因污泥产量低、无需外加碳源、运营成本低等优点而受到广泛的关注。本文采用单质硫作为反硝化电子供体,处理低浓度硝酸盐废水,研究内容包括,硫/石灰石组合填充床处理模拟废水研究、硫自养反硝化的影响因素及微生物群落结构分析;并设计开发两种新型反应器,完成工艺优化。 硫/石灰石组合填充床反应器的实验结果表明:该反应器处理低浓度的硝氮废水具有较好的反硝化效果。向富集培养基中加入Na2S2O3,有利于装置的快速启动;当HRT为1.5h、进水NO3--N浓度在50mg/L以下时,NO3--N去除率可达到80％以上;反冲洗周期为2个月;该反应器的反硝化动力学符合半级反应,半级反应速率常数随进水负荷的增大,先增大后减小,在进水NO3--N负荷为607g/m3·d时,半级反应速率常数(K1/2v)达到最大值7.60mg1/2/(L1/2h)。 硫自养反硝化影响因素及微生物群落结构的研究结果表明:在37℃时,NO3--N去除率最大;当碱度充足(高于364mg/L)时,碱度对NO3--N去除无影响;NO3--N负荷越高,反硝化速率越快;当系统内有溶解氧(DO)存在时,对反硝化有抑制作用;反应器中自养菌比例高达84%,其中ε-Proteobacteria硫反硝化菌比例为63%。 针对硫/石灰石反应器存在水头损失大等问题,设计开发了侧向流反应器和上向流反应器,结果表明:新型反应器能够有效降低水头损失和反冲洗频率,在运行180天内,未进行反冲洗,其反硝化能力低于硫颗粒填充床、高于可渗透反应墙和石灰石池塘反应堆,适用于处理低NO3--N负荷的水质。侧向流反应器中,采用厌氧污泥接种反应器的反硝化效果,优于实验室驯化培养的优势菌接种反应器;在回流比为200%时,NO3--N的去除率最高;当NO3--N浓度在30mg/L以下,HRT为10h时,去除率达到85%以上;随碱度的增加,NO3--N去除率增大,碱度为289mg/L时,NO3--N去除率为93%。上向流反应器运行效果良好,通过提高碱度和增长 HRT等方法,可有效的提高反应器的处理效果,在进水 NO3--N浓度为30mg/L以下时,NO3--N去除率在80%以上;随碱度的增高NO3--N去除率增大,当碱度浓度为195mg/L时,NO3--N去除率可达到84%。