煤矿生活污水短程同步脱氮的实验研究

郑彭生

(中煤科工集团 杭州研究院有限公司， 杭州 311201)

0 引 言

1 材料与方法

1.1 实验装置

多级短程同步脱氮反应器如图1所示，其主体由C1、C2、C3、C4四个等体积的反应室组成，为自制碳钢材料，外形尺寸为3.2 m×0.8 m×1.5 m，总有效容积为3.27 m3，固定在20 GP集装箱内。各单元均设有自制网化聚氨酯载体、曝气管及排泥管，载体为边长30 mm的立方体，孔隙率为96.7%，填充率为70.0%。载体呈悬浮状态，老化的生物膜沉淀至污泥斗，通过排泥管定期排出。通过回转式风机持续供气，供气量根据在线DO仪和PLC调整风机频率。配水池可根据实验需要调整进水污染物浓度。

图1 多级短程同步脱氮反应器Fig. 1 Multistage shortcut simultaneous nitrogen removal reactor

1.2 实验方法

(1)

式中：NAR——亚硝酸积累率，%；

2 结果分析

2.1 处理效果

在水力停留时间为3.27 h、溶解氧质量浓度ρ(DO)为1.48 ～2.37 mg/L、水温为24.5～26.3 ℃的条件下连续运行9 d，反应器沿程污染物质量浓度变化见表1。

表1 污染物沿程变化Table 1 On-way pollutants variation mg/L

图2 C1脱氮效果Fig. 2 Nitrogen removal effects of C1

图3 C2脱氮效果Fig. 3 Nitrogen removal effects of C2

图4 C3脱氮效果Fig. 4 Nitrogen removal effects of C3

图5 C4脱氮效果Fig. 5 Nitrogen removal effects of C4

在处理效果分析阶段的第9天，取出C1载体进行扫描电镜分析，如图6所示。载体孔道内吸附有大量杆菌、球菌和丝状菌，菌落种类较为丰富，胞外聚合物较多。载体孔道中的生物膜通过微观缺氧微环境进一步优化了亚硝化和反硝化条件。

图6 载体菌群扫描电镜 Fig. 6 Scanning electron microscope picture of bacterial community in carrier

2.2 水力停留时间的影响

在连续进水，溶解氧质量浓度为1.52～2.83 mg/L、水温为24.8～27.1 ℃的条件下，通过调整进水流量改变反应器水力停留时间。在2.18 h≤tHRT≤4.09 h范围内，水力停留时间对处理效果的影响如图7所示。

图7 tHRT对处理效果的影响Fig. 7 Effects of tHRT on treatment efficiency

2.3 进水负荷的影响

3 结 论