1、PDF外文：http:/ 5820 字 出处 : Journal of Environmental Sciences, 2006, 18(5): 833-839 国内废水脱氮试点使用奥贝尔氧化沟的新型战略 高守你，彭永臻，王淑英，燕军（市政与环境工程学院，哈尔滨工业大学，哈尔 滨I50090，中国电子邮箱： pyzbjut.edu.engsyhit126.corn2，北京工业大学环境与能源工程技术前沿，北京 100022，中国） 摘要 ：通过 17 个月 orbal 氧化沟的实际运行效果来看 ， 生活污水中除氮含量占 到了平均 CO
2、D 值的 2.7%， DO、 MLSS 和 RAS 去除率也有所提高。硝化和反 硝化作用的同时运行，使得总氮的去除率上升并稳定在到 72.1%， DO 在 0、 1、 2 三段水渠的浓度分别是 0.1、 0.4、 0.7mg/l。 MLSS 在各个渠段均为 5.5g/l， RAS 为150%，虽然在主要除氮指标中，出口处水质最为关键，但中间水渠的作用也 不能忽视。在较低的 DO 浓度下也可以发生反硝化作用，在高 MLSS 下和足够的 RAS回收率下，下沉污泥被出乎意料的改良在低 DO 操作模式下，一些解释正在 尝试 ，另外 ， 一系列简单的测试也在验证是否新的微生物对氮
3、的转移起到实质性 的贡献，这个结果象征着对 Orbal 氧化沟的检查更像是一个自然现象 关键字：脱氮、同时硝化作用和脱氮作用、低 DO、 MLSS、新式微生物 导言：最近的在除氮工艺上的一系列研究主要朝着对传统方法效率和能源的改 进 ， 或者朝着对新方法的探索 （有一些案例是对新微生物的 ） 能够转化离子氮为 无害的形式 ， 所有创新努力的作用都是想得到以下的需求 ： 高去除率 、 对现有设 施最小的干 扰 （低投资 ） 、和简单的工 艺 （低运行成本 ） ， 同时发生的脱氮和反硝 化作用 ， 意味着两种过程发生在同一时间和地点 ，
4、获得了不仅仅是容器体积同时 也是简单工艺的好处。 标准活性污泥法作为脱氮的主要工艺总是包含几种不同的反应在不同的溶解氧 浓度下，或者是仅仅一种反应在交互交互式的耗氧 /缺氧阶段作用下，在非常规 情况下 ， 氧含量通常被控制在硝化和反硝化细菌共存的浓度上 (Bertanza， 1997)， 这被证明了反硝化作用能发生在有氧的条件下和硝化作用也是有可能的在低溶 解氧的情况 下 （ fRittmannand Langeland 1 985； Lee et.200 l） ， 然 而 ， 在非常 规作用下氮的丢失总是引起
5、关注 ， 这种同时发生硝化和反硝化作用的现象被观察 到在许多领域从实验室到田地里水生植物（ fMunch et 1 995；CollivignarelliandBertanza 1 999； Slikers et 20031 ） 氧化沟是需要较长时间的污泥生物处理法的积极改进 ， 同时也实现部分的脱 氮作用 ， 氧化沟法最大的优势就是实现了脱氮作用在较简单的操作和较低的运行 成本上，在过去的两个十年，超过一百个它们被建造在市政污水处理上。 迄今为止，对这种 SND 机制仍有两种解释，首先，物理方面的解释，
6、SND 发生 在溶解氧倾斜在絮状活性污泥的结果或者存在在一个巨大的缺氧区域引起被构 造和搅拌模式 (Furukawa et l 998； Daiggerand Littleton， 2000)，第二，生 物学方面的解释，被证实有一种耗氧脱氧剂的存在和异养硝化细菌， fRobertsonet a1 1 995； Mulleret 1 995)， 厌氧性的氨氧 化 （ fMulderet 1995 Sliekers et 2003） 或者反硝化作用被自养硝化细 菌 （ fBock et ， 1 995： Schmidt and Boek， l
7、997） ， 能够部分的 ， 如果不是全部的 ， 解释这种不明确的氮的丢失在一 定的系统中 ， 最近 ， 一系列新的微生物处理来得到氮的降低被描述和被研究在实 验室 ， 然而 ， 仍然有许多问题在田野水生物处理上在这些新的过程中 ， 最近我们 知道尤其是这种微生物严格的环境要求是造成这种生物化学方法的主要原因。 这个研究指导我们发展实际和更经济的方法来得到高的除氮率在一个 pilot orbal 氧化沟中 ， 明确的目标是 ： （ 1） 在氮的去除中决定 DO、 MLSS、 RAS 的效 果 ，和 （ 2） 在简单的测试中评价除氮微生
8、物的角色的价值 ， 更远的讨论 SND 结构 1 材料和方法 1.1Pilot scale0rbal 氧化沟一个典型的 orbal 氧化沟有三个闭合的回路 ，图 （ 1）展示了这种示意性的反应来 表现这个实验 。 回流活性污泥首先被螺旋泵打到外水渠 ， 然后依次流到中间和里 面被重力通过水下设施靠近这个底部在它们进入二沉池之前 ， 每三个水渠都是一 个完整的混合反应有着无止境的混合液体反应被浸没式循环泵推动在每个水渠， 通过孔板我们把水平流速控制在平均 0.0.m/s 上 ，我们以前在纯净水中做过追踪测 量 ，
9、 混合物被用来阻止混合液体停下来 ， 好的空气散布器也被安装在每个反应的 底部作为作为通风措施 ， 加上潜水泵刺激点式曝气模式执行被圆盘曝气装置在整 个设施上，这个设施的容积是 300L，和外、中内水渠分别占 155L、 83L、 62L，水力停留时间被控制在 16.5h，没有内部循环流动从内水渠流到外水渠，一条线上 DO 的检查被做通过德国的 WTW340i 酸度仪，和溶解氧探针的隔膜被每日的清洗的校正两周一次 ， 溶解氧的校正是通过气流定 率仪的手动操 作来执行 ， 分开的空气管道被设置在不同的水渠 ， 气流输出到每个 水渠的速率也是通过数据
10、输出系统用给定值自动控制 ， 反应操作在室温 20-26 ， 没有特殊的活动来控制这个温度除了温度低于 18 。 1.2 喂养和播种从居民区化粪池流过来的生活污水含有大量的胺 ， 平均浓度在81mg/l， 同时伴随 着低的 COD，平均 220mg/l，每个早上的 8 点到 9 点钟，废水从化粪池流入保持一 个恒定的性质，这种废水的特性见下表 1 这个反应来自北京近郊的 jiuxianqiao 污水处理厂，展示了同时进行氮的去除 和磷酸盐的去除，实验之前已证明这个反应是可行的在 3 周的生活污水处理过程 中。 1.3 自养反硝化和异养
11、硝化的同时进行实验共存实验被做了 ， 通过已知的生物化学细菌能够展示出这种生物体的活性是 否足够大，它代表了一种真实的除氮机制在 pilot-scale 系统中，自养反硝化微生 物被 22 的检查，异氧硝化作用也被检查不过是在需氧的条件下（ conditions fLittleton et.2002) 1.4 分析方法 污泥样本被离心在 3000r/min 下 10 分钟从液体媒介中去除微生物，测试，每日分 析 of COD NH4+一 N， NO3-N， NO2-N， MLSS 和污泥体积数，操作通过标准方法(APHA 1 995)
12、;2 结果和讨论、 2.1 总性能 这个实验被做从 2004 年 5 月到 2005 年 9 月 ， 按操作条件分为十个不同的时期 ， 报告 见表 2 因为这个微生物高的氧气利用率大量的消耗氧气和较高的有机污染物负荷在外 沟渠 ， 虽然补充空气但溶解氧的含量仍相当的低 ， 空气泵入使得硝化作用是可能 的 ， 当这个低的氧浓度使得反硝化作用同时发生 ， 耗氧条件使得更加有效的氧气 利用和能量利用，当然结果也减少能量消耗 进水出水中氮的去除效率也与操作条件密切相关，具体统计见图 2。通过这 个实验没有亚硝酸盐堆积在出水水渠，其浓度总是小于 0.2mg/l，在系统稳定后
