氯酸钠抑制剂控制条件下溶解氧等对亚硝化的影响

李亚峰,李佳承,张文文,邢镇岚

(1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁 沈阳 110168;2.中建科技有限公司深圳分公司,广东 深圳 518000)

1 试 验

1.1 试验用水与污泥

表1 SBR反应器微量元素营养液组成Table 1 Composition of micronutrient nutrient solution in SBR reactor mg/L

1.2 试验装置

试验装置是由双层圆柱形有机玻璃制成,设备外部通有水浴套管连接水浴加热系统,确保菌种生存温度。反应器内部拥有搅拌设施及曝气头,反应器底部为沉淀区,沿反应器外壁垂直且平均设置5个取样口。进水水箱采用高位水箱,重力流的方式向反应器内供水,进水流量为18 L/h,进水时间20 min,利用反应器外部的空气压缩机以及反应器内部设置的曝气头向反应器内部系统提供氧气。

1.3 分析方法

2 结果与分析

2.1 DO对亚硝化反应的影响

图1 DO对亚硝化反应的影响Fig.1 Effect of DO on nitrosation reaction

2.2 温度对亚硝化反应的影响

图2 温度对亚硝化反应的影响Fig.2 Effect of temperature on nitrosation reaction

添加氯酸钠抑制剂且在5种不同温度环境中培养AOB菌种,亚硝化的最合适反应温度为25～30 ℃,且28 ℃为其最佳反应温度。此与李亚峰等[14]试验结论相一致。此外,曾涛涛[15]等在常温(18～21.5 ℃)环境中,满足了低基质推流式亚硝化反应器的平稳进行的条件,并对功能菌群(AOB菌、NOB菌)的特征进行检测;在低温(10 ℃)条件下成功诱变筛选出耐低温亚硝化细菌[16],为推广中低温环境中该工艺的稳定运行提供数据基础与理论依据。

2.3 pH对亚硝化反应的影响

图3 pH值对亚硝化反应的影响Fig.3 Effect of pH on nitrosation reaction

在添加氯酸钠抑制剂条件下,AOB菌在pH值为7.5～8.5内适宜生存繁殖,在pH=8.0的环境中拥有最佳的效果[17]。

2.4 有机碳源对亚硝化反应的影响

图4 有机物质量浓度对亚硝化反应的影响Fig.4 Effect of organic matter concentration on nitrosation reaction

图5 有机物质量浓度对CODCr去除情况的影响

由图5可以看出,在进水中分阶段加入不同浓度的葡萄糖,CODCr去除率表现出不一样的变化,在进水CODCr质量浓度不高于150 mg/L时,去除率逐渐增加,而当进水CODCr质量浓度高于150 mg/L时,去除率基本维持不变甚至下降;在CODCr质量浓度骤变时,去除效果均呈迅速下降,并逐渐恢复高去除效果。当进水CODCr质量浓度为50 mg/L时,经过短暂的适应阶段后,CODCr去除率由最初的11.81%迅速上升至63.47%;当进水CODCr质量浓度高于100 mg/L时,去除率快速下降至45.00%,历经7d的反应周期,平均去除率高达58.35%,此阶段的出水质量浓度为42.30 mg/L,与上一阶段结果相近;当进水CODCr质量浓度为150 mg/L时,出水水质进一步好转,质量浓度最低时仅为43.87 mg/L,平均去除率高达61.54%;持续增长使进水CODCr质量浓度为200 mg/L时,处理效果大幅降低,出水质量浓度高达94.90 mg/L,与之对应的平均去除率下降为52.87%;而当进水CODCr质量浓度为250 mg/L时,去除率较上一阶段进一步下降,跌幅为40.84%,出水平均质量浓度高达148.32 mg/L,认为亚硝化反应遭到严重的抑制作用。

3 结 论