沸石強化SBR脫氮研究

時間：2007-07-16 來源： 作者：成官文

一、緒論

1.氮素污染的危害：

    近年來 ,隨著工農業生產規模的不斷擴大和人們生活水平的提高，含氮化合物的排放量急劇增加，業已成為環境的嚴重污染源而引起各界的關注。氮素污染的危害極大，表現在[1,2,3]：（1）造成水體的“富營養化”，致使藻類毒素通過食物鏈使人中毒。（2）在一般條件下 ,廢水中所含的有機氮會轉化成氨。而氨的氧化 ,將導致水體中溶解氧濃度降低，使水體缺氧，從而引起魚類大量死亡，造成水生生態系統紊亂；（3）與氯氣作用生成氯胺，妨礙氯化消毒，增加市政給水處理成本。（4）氨轉化為硝酸，又可由飲用水而誘發嬰兒的高鐵血紅蛋白癥；硝酸鹽進一步轉化為亞硝胺則具有嚴重的“三致”作用，直接威脅著人類的健康。所以，經濟有效地控制氮素污染已成為當今環境工作者所面臨的重大科研課題。

2.城市污水除氮方法：

    城市污水除氮方法分為物理化學方法與生物處理方法兩種[4]。

    物化法操作彈性大、效率高、投資省、占地小，但運行費用或藥劑費用較高，且易產生二次污染；生物法脫氮的形式多種多樣，經濟、且無二次污染，具有很大潛力[5]。其中，生物法中的SBR（）由于有很多獨到之處而收到人們的重視。其可以通過限制曝氣或半限制曝氣等運行方式在時間上實現缺氧／好氧的組合，并對每一部分的時間比例作合適的控制，以達到脫氮的目的[9]。與其他工藝相比，SBR工藝具有處理構筑物少，調節功能好，對水質、水量的變化具有一定的適應性，且不宜產生污泥膨脹的優點[6]，其TN的去除率可以達到90%以上[7]。

3.選題目的、意義以及研究路線確定

(1)選題的目的和意義：

        2003年7月1日，國家執行了新的污水排放標準，規定氨氮濃度不得超過12mg/L，而現行的廢水處理工藝很難達到此要求。尤其是在冬季低溫和氨氮濃度較高的情況下，出水總氮和氨氮濃度更難達到排放標準。為改善冬季低溫和高濃度氨氮條件下的生物脫氮效果，可采用吸附法來強化生物脫氮。我國具有豐富的沸石礦產資源，其不但具有良好的吸附性能，而且價格低廉，已被廣泛應用于工農業及環境保護領域。本選題擬采用沸石來強化SBR的生物脫氮功能。

 (2)研究路線的確定：

    本選題利用天然沸石的良好吸附性能，將沸石與SBR工藝結合起來，強化SBR工藝生物脫氮的效果。

    本試驗工藝流程：污水→初沉池→曝氣池（SBR反應器）→出水

二、沸石強化SBR生物脫氮研究

1.沸石吸附原理

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