盐度冲击对活性污泥体系污水脱氮性能的影响

2022-12-21 12:54刘浩霖林华峰李滨伶李晓媛陆一新

成都工业学院学报 2022年4期

陈佼，刘浩霖，林华峰，刘欢，李滨伶，李晓媛，陆一新

(成都工业学院材料与环境工程学院，成都 611730)

工业企业的蓬勃发展在带动经济社会发展的同时，也带来了与日俱增的环境问题，难降解工业废水的处理成为限制工业企业可持续发展的重要因素[1]。其中，涉盐工业和海水利用过程产生的含盐污水来源广、水量大，处理起来十分困难，成为近年来污水处理领域的研究热点和难点[2]。

由于技术的相对落后或资金的相对匮乏，含盐污水的达标处理面临着巨大挑战，使用物理化学处理法不仅成本高，还可能导致二次污染，因而研发高效低耗的生物法处理含盐污水将成为未来的发展方向[3-5]。亓金鹏等[6]采用厌氧膜生物反应器(Anaerobic Membrane Bioreactors，AnMBR)对高盐榨菜废水进行处理，当进水盐度从12.9 g/L渐增至33.5 g/L、COD负荷从0.5 kg/(m3·d)渐增至7.6 kg/(m3·d)时，能去除80%左右的COD。Chen等[7]采用厌氧序批生物膜反应器(Anaerobic Sequencing Batch Biofilm Reactor，ASBBR)+序批反应器(Sequencing Batch Reactor，SBR)+上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，UASB)处理来自芥菜腌制厂的高盐度废水，成功启动后，在12 g NaCl/L的高盐度和258 mg/(L·d)的氮负荷率下，TN去除率可达86.2%。但是，盐含量过高时会抑制微生物菌群活性，甚至产生不可逆的毒害效应致其死亡，进而影响对污染物的处理效果，特别是对于未经专门驯化的活性污泥体系，盐度冲击会对其污水处理效果产生较大影响[8]。脱氮是活性污泥法的关键功能之一，然而，目前关于盐度冲击对活性污泥体系脱氮性能影响的研究鲜有报道。

本研究将选用典型的活性污泥体系SBR为研究对象，考察不同程度盐度冲击下氮素污染物质量浓度的变化规律，探讨盐度冲击对脱氮性能的影响特征，探寻活性污泥体系对盐度冲击的耐受范围，以期为该工艺的高效稳定运行提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 实验用水及污泥来源

1.2 实验装置及运行流程

采用4个有效容积均为2 L的平行SBR反应器，依次编号S1，S2，S3，S4，将活化后的活性污泥均匀分装至S1，S2，S3，S4内。稳定运行7 d后，通过添加NaCl使进水盐度(NaCl的质量分数)分别为0.3%，0.5%，1.0%，1.5%，考察持续盐度冲击下SBR反应器脱氮性能的变化。SBR反应器运行条件为：2周期/d，12 h/周期，包括进水10 min，曝气、缺氧搅拌分别8，2 h，沉淀1 h，排水10 min，闲置40 min。实验期间温度为(22±3)℃，曝气期间溶解氧质量浓度维持在4.0 mg/L左右。每周期进、出水各1 L，MLSS维持在3 600 mg/L左右。