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每天100吨一体化生活污水处理装置《资讯》

发布时间:2020-08-20 17:38:44 阅读: 来源:粉碎机厂家

每天100吨一体化生活污水处理装置

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R1和R2中均有NH4+-N生成,但本实验中并未在进水中加入NH4+-N,这说明反应器中发生了DNRA的反应。AKUNNA等[3]研究发现,以葡萄糖作为碳源时,有利于NO3?-N还原为NH4+-N,而以VFA作为碳源时,则有利于NO3?-N反硝化转换为N2。这与本实验中R1出水NH4+-N浓度普遍高于R2的结果相符合。一般认为,反硝化过程是DNRA过程的主要竞争者,DNRA现象常在较高的C/N比下出现。但共培养实验显示,无论哪类细菌数量占优,都共同利用环境中的氮源和碳源,不抑制对方生长。这也解释了为什么本实验中C/N比较低,但仍然有DNRA发生的现象。当HRT从8 h→6 h→4 h→2 h,R1出水NH4+-N浓度从1.14 mg·L?1→2.22 mg·L?1→1.38 mg·L?1→1.60 mg·L?1;R2出水NH4+-N浓度从0.32 mg·L?1→0.95 mg·L?1→0.47 mg·L?1→0.86 mg·L?1。R1和R2的NH4+-N生成量表现出相同的趋势(先升高再降低而后再升高)。以R1为例,当HRT为8 h时,出水NH4+-N浓度为1.14 mg·L?1,而当HRT缩短至6 h,出水NH4+-N浓度升高至2.22 mg·L?1。这说明HRT从8 h缩短为6 h,DNRA细菌跟反硝化菌之间的平衡发生了更有利于前者的变化。然而当HRT缩短至4 h,出水NH4+-N浓度随之下降至1.38 mg·L?1。推测原因,当HRT为4 h,DNRA产生的氨氮可能更多地成为了其他微生物(特别是反硝化菌)的氮源参与了合成代谢,至于是否发生了厌氧氨氧化过程导致NH4+-N浓度降低,需要进一步深入研究。值得注意的是,当HRT进一步降至2 h时,出水NH4+-N浓度出现了一定程度的回升,这可能是因为HRT过短,生成的NH4+-N来不及被合成代谢过程消耗就进入到出水中。  2.3 HRT对TOC、TN去除效果的影响

从图5可见,当HRT从8 h→6 h→4 h→2 h,R1出水TOC浓度从27.77 mg·L?1→ 14.81 mg·L?1→ 11.77 mg·L?1→15.93 mg·L?1,TOC去除率从63.0%→80.2%→84.3%→78.8%;R2出水TOC浓度从20.32 mg·L?1→11.87 mg·L?1→3.96 mg·L?1→8.99 mg·L?1,TOC去除率从72.9%→84.2%→94.7%→88.0%。总的来看,R1和R2出水TOC随HRT变化趋势是一致的。值得注意的是,当HRT从8 h缩短至4 h时,R1和R2的TOC去除率不降反升。分析原因,废水中TOC主要可能通过有机碳源参与反硝化生成二氧化碳、同化作用合成新的细胞体以及甲烷化3种途径去除,本实验中未观测到有甲烷气体产生,因此,在R1和R2中,前2种应是TOC去除的主要途径。本实验中废水C/N仅为1.5,属低C/N比废水,有机碳源主要用于反硝化,这与RUIZ等的研究结论一致。就R1而言,当HRT较长时(如8 h和6 h),发酵细菌会跟反硝化菌争夺碳源,但发酵过程主要生成一些酸类、醇类等中间产物,并未直接将有机物全部转化成CO2和甲烷,相应的TOC去除并不多。对R2,相对较长的HRT可能有利于其他异养菌(发酵细菌以外)同反硝化菌竞争有限的碳源,而反硝化又在去除TOC上有相对较大的贡献。此外,HRT缩短(从8 h→4 h),UASB反应器内的上升流速增加,强化了反应器内的泥水混合,提高了传质效率,这也是R1和R2中TOC去除率不降反升的重要原因。当HRT从4 h进一步缩短至2 h时,R1和R2的TOC去除率均下降,这是因为,在过短的HRT下,一方面,反硝化消耗的碳源会减少;另一方面,溶解性微生物产物的洗出效应增强,导致出水TOC升高。 HRT对NO2?-N累积、NH4+-N生成的影响  在反应器连续运行模式下,考察不同HRT对NO2?-N累积和NH4+-N生成的影响,结果如图3所示。  如图3所示,对R1,在C/N比为1.5时,当HRT时间从8 h→6 h→4 h→2 h,R1出水NO2?-N浓度不断升高,从0.31 mg·L?1→4.69 mg·L?1→6.24 mg·L?1→8.79 mg·L?1,相应地,硝酸盐转化为亚硝酸盐的转化率不断升高,NTR值从1.0%→11.8%→17.0%→26.3%。这一结果可从反硝化过程来解释,根据简化的生物反硝化过程:  NO ? 3 ?N? → ? ? ? ? 硝酸盐还原酶 NO ? 2 ?N? → ? ? ? ? ? 亚硝酸盐还原酶 N 2 NO3??N→硝酸盐还原酶NO2??N→亚硝酸盐还原酶N2(5)  亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶要竞争基质电子,且前者的活性低于后者。从反应能耗角度看,NO3?-N还原成NO2?-N的反应能耗Ea为3.68~4.88 kJ,而NO2?-N还原成N2的反应能耗Ej为13.86~20.08 kJ,后者明显大于前者,因此,NO3?-N转换为NO2?-N比NO2?-N转换为N2更容易。在低C/N下,碳源提供的能量和电子不足,NO2?-N容易积累。此外,本实验中R1外加碳源为葡萄糖,HRT缩短,对葡萄糖的酸化不利,使得易被反硝化利用的碳源更紧缺,尤其对反硝化后阶段的亚硝酸盐还原不利,因此,NTR值随之增大。譬如,HRT为8 h时,R1的NTR值为1.0%,当HRT降至2 h时,NTR值显著升高至26.3%。

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