2.1.4 泥齡
系統運行初期,進水NH3-N240mg/L左右,在未受到沖擊負荷和溫度、PH的影響時,NH3-N去除率為99%以上,產物主要為NO2-N,硝化效果良好。運行300d以后,當系統進水NH3-N為120mg/L時,出水已經為10mg/L左右了,而且出水主要為NO2--N! 》治鲈蚴且驗榇x產物大部分為高分子物質,不能透過膜隨出水排掉。同時,由于泥齡很長,每天排泥量很少,運行初期代謝產物的積累還比較少,隨著運行時間的增加在反應器內逐漸積累。當積累到一定程度,就對硝化產生抑制。由于硝酸鹽細菌對
環境比亞硝酸鹽細菌敏感,硝酸鹽細菌的活性幾乎完全被抑制,出水中NO3--N含量很低。從NH3-N的去除情況來看,亞硝酸鹽細菌也受到了影響。
2.2
膜生物反應器的硝化特性
由本試驗結果分析,由于采用了膜生物反應器,系統的硝化具有以下幾方面的特點:
2.2.1
強化對NH3-N的去除效果
反應器運行初期,系統具有較高的處理效率。以NH3-N去除計算的容積負荷最高可達0.19kg/(m3·d),出水NH3-N小于1mg/L,NH3-N去除率為99.9%。而針對相似水質的A/A/O工藝,只有當進水NH3-N容積負荷小于0.1kg/(m3·d)時,出水
NH3-N才小于10mg/L,容積負荷大于0.18kg/(m3·d)時,出水NH3-N大于40mg/L,NH3-N去除率降至50%以下[2]。
采用膜生物反應器可以達到很好的NH3-N去除效果的原因是由于:
、俜磻鲀缺3州^高的污泥濃度,降低了F/M值,減弱了異養菌對溶解氧的競爭,有利于自氧硝化的進行;
②膜生物反應器內微生物絮體較活性污泥法細碎,污泥呈分散生長,有利于氧的傳質;
③膜的截留作用使微生物不隨出水流失,硝化菌得以在反應器內富集成為優勢菌種,使NH3-N的轉化更為徹底。
2.2.2
抑制硝酸鹽細菌活性
反應器運行初期,未受到溫度的影響時,進水NH3-N基本完全轉化為NO2--N,無NO2--N的積累。經過冬季,硝化作用完全受到抑制,次年5月溫度回升至23℃后,硝化作用迅速啟動,出水NH3-N在5d內降至1mg/L以下,主要轉化產物為NO2--N,NO3--N濃度一直保持在比較低的水平,大部分時間在10mg/L以下。
NH3-N→NO2-→N2的脫氮過程稱為短程脫氮(short-cut
biological nitrogen removal),短程脫氮避免了硝化時NO2-被轉化為NO3-,反硝化時又被還原為NO2-的無效循環,理論上可以節省40%的碳源和25%的供氣量[3],由NO2-的進行的反硝化速率是NO3-的4.3倍[4],硝化停留在NO3--N階段有利于反硝化的進行。
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