SMSBR反应器去除焦化废水中的氨氮

SMSBR反应器去除焦化废水中的氨氮摘要：采用浸没式膜生物反应器(SMSBR)处理焦化废水的试验结果表明：膜的截留作用可使硝化菌在反应器内富集而有利于提高系统的硝化能力，其去除氨氮的最高负荷为0.19kg/(m3·d)，出水氨氮＜1mg/L(去除率为99%)；泥龄长可能使微生物的代谢产物或其他大分子物质积累，从而抑制硝酸盐细菌的活性，导致NO2-积累而有利于短程脱氮的进行，但泥龄过长也会影响亚硝酸盐细菌的活性，从而影响对氨氮的处理效果。整个系统的硝化效果主要受温度、pH值、DO、冲击负荷等因素的影响。

关键字：SMSBR焦化废水硝化NO2-积累短程脱氮

UseofSMSBRforRemovalofAmmoniaNitrogenfromCokeWastewater

Abstract：Asubmergedmembranesequencingbatchbioreactorwasusedtotreatcokewastewater.Longrunningperformanceshowedthatduetothemembraneinterception,thenitrobacterisenrichedinreactorintheinterestofimprovingthenitrificationrate;themaximumammonianitrogenloadingcanbe0.19kg/(m3·d)witheffluentammonianitrogen＜1mg/L(removalrate99%).Longsludgeretentiontimemayresultintheaccumulationofmetabolicproductsandhighmolecularmaterials,andthusinhibitingactivityofnitratebacteria(nitrobacter)andcausingaccumulationofNO2-,whichisbeneficialtotherunningofshort-cutdenitrification.However,toolongretentiontimewillaffecttheactivityofnitritebacteria(nitrosomonas),detrimentaltothetreatmenteffectofammonianitrogen.Thenitrificationeffectinthewholesystemismainlyinfluencedbytemperature,pH,DO,andshockloading.

Keywords:SMSBR;cokewastewater;nitrification;NO2-accumulation;short-cutdenitrification焦化废水含氮量高且含有大量有毒和难降解物质，若采用传统生物处理工艺不但流程较长，处理效果也较难达到要求，而膜生物反应器通过膜分离强化了生物处理效果，克服了传统工艺的弊端［1］。[HJ]由于膜的截留作用使微生物不会随出水流失，同时大分子难降解物质和微生物的代谢产物也被保留在反应器内，其中有些物质可能对微生物的生理活动产生一定影响，使得膜生物反应器在去除氨氮的过程中具有不同于普通活性污泥法的特点。1试验材料和方法1.1装置及材料

膜生物反应器装置如图1所示。反应器容积为15L，膜组件采用PVDF中空纤维微滤膜，孔径为0.15μm，膜面积为0.22m2。1.2运行条件

生物反应器的运行分为两阶段：第一阶段(1999年9月27日—2000年8月1日)按缺氧—好氧方式运行，周期为24h，其中缺氧进水为6h、曝气反应为15h、膜排水为2h(排水量为11L)、闲置为1h；第二阶段(2000年8月2日—2000年9月23日)按缺氧—好氧方式运行(9月2日—9月23日排水量减为8L)，周期仍为24h，即缺氧进水为3.5h、曝气为15h、缺氧搅拌为3.5h、曝气排水为2h(或缺氧进水为3h、曝气为15h、缺氧搅拌为4.5h、曝气排水为1.5h)。

出水由蠕动泵经膜排出，蠕动泵每抽吸10min则间歇5min，通过膜组件下部曝气产生的水流剪切作用同时辅以膜组件的垂直运动来控制由于膜污染引起的通量衰减。试验期间基本没有排泥，污泥增长缓慢，经核算泥龄为600d。

1.3原水水质

原水为上海焦化厂初沉池出水，其氨氮含量为61.5～270mg/L。

1.4分析方法

COD：快速法；氨氮：滴定法；NO3-N：紫外分光光度法；NO2-N：α萘胺光度法。汪2残作结炭果既与喘分锤析默2叙.慕1旅显污诱泥泄培动养斗及供反经应行器忌启漆动

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运行初期水温＞20℃时基本保持了良好的硝化效果。由于硝酸盐细菌对温度变化比亚硝酸盐细菌敏感，温度小幅降低将首先影响硝酸盐细菌，使NO2-N积累，但氨氮去除率未受大的影响；当温度持续降低时(低于20℃)亚硝酸盐细菌也受到影响，氨氮的去除率也逐渐减小直至硝化作用完全停止。当温度回升至23℃时硝化作用开始恢复，并且出水氨氮迅速降至1mg/L以下，NO2-N持续积累。

④DO

试验中保持DO＞3mg/L，满足通常的硝化反应DO＞2mg/L的要求[1]。6月23日由于曝气设备故障而又未及时发现致使系统DO＜1mg/L，出水硝化效果明显变差，氨氮去除率从99%降至32%。到6月27日修复曝气设备后由于硝化作用增强而加碱量不足，使出水pH值偏低，导致出水水质仍不能很快恢复，直到8月2日才恢复到98%的氨氮去除率。

⑤微生物活性

由表1可以看出，系统运行初期进水氨氮为240mg/L左右，在未受到冲击负荷、温度和pH值的影响时氨氮去除率＞99%，硝化效果良好；运行300d(2000年7月)以后，当系统进水氨氮为120mg/L时出水氨氮为10mg/L左右，而且出水中多为NO2-N全。每这瘦是浊因映为朋运折行墨初肾期微微万生丰物姻活犯性警较滩高暴，歉随笑着危运寸行龄时来间杠的咳增木加值和丛污贩泥栋浓遮度演的愚升军高哗，饺死晚亡井后乓的贝细帐胞竭残逢留涌物骗和座微备生挂物灶代烂谢搁产冷物食在戒反需应烦器煮内