曝气参数对短程硝化的影响及氮素等高线分析

袁忠玲,秦彦荣,张民安,张 明,毛佩玥,安芳娇,陈永志 (兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃省污水处理行业技术中心,甘肃省黄河水环境重点实验室,甘肃 兰州 730070)

采用常规脱氮工艺处理低氨氮低碳源生活污水已难以满足氮排放标准[1-3],短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺作为生物脱氮新型工艺,有效弥补了传统生物脱氮工艺的一些缺陷[4],具有减少50%曝气、节省100%碳源消耗和减少污泥产量[5]等优点.短程硝化作为厌氧氨氧化的前置工艺是高效稳定脱氮的基础,稳定短程硝化即将硝化过程严格控制在-N 阶段,在增加氨氧化菌(AOB)生物量及活性的同时抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生物量和活性.根据Bernet 的竞争机理[6],溶解氧(DO)是影响AOB和NOB 活性的关键因素之一,且AOB 和NOB 对DO 的亲和力不同[7].

目前,短程硝化工艺多采用间歇曝气策略,使AOB 成为优势菌种[8-10],曝气过程中的紊动可能会造成水动力条件变化,导致DO 浓度差异,因而有必要深入探究实现间歇曝气的关键参数[11-12].于阳阳等[13]认为曝气强度是控制DO 浓度的关键参数之一,曝气造成的水力剪切作用直接影响生物特性,进而影响系统处理能力,该研究发现在曝气强度为100L/h 时,COD 及氨氮的平均去除率高达95.6%和95.86%;为探究改善系统曝气工况的方法,李冬等[14]提出“曝气密度”这一参数,即在反应器运行的一个周期内的曝气频率,该研究表明曝气密度为12 时有利于全程自养脱氮工艺(CANON)的启动,提高系统对DO 的利用率及总氮去除率,并且NOB 的……