污泥消化液半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮研究.docx

污泥消化液半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮研究
摘要：本实验以污泥消化液为研究对象，采取半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术，从而探究该技术在处理污泥消化液中的可行性和脱氮效果。在实验过程中，对不同比例的硝化池与厌氧氨氧化池进行组合，不同氮负荷下的氮素去除效果进行了研究。结果表明，该技术能够有效的去除污泥消化液中的氨氮和硝态氮，且在适当的硝化/反硝化比例下，可以实现高效的脱氮效果。本研究结果为污泥消化液处理提供了新的思路和方法。
关键词：污泥消化液；半短程硝化；厌氧氨氧化；自养脱氮；氮素去除
一、引言
污泥消化液是污水处理工艺中不可避免的产物，但其含有大量的氮、磷等有机物和微生物，对环境造成影响。针对污泥消化液的处理，在传统的生物处理方法中，如好氧生物处理、BBR等技术存在运行成本高和空间占用大等问题。近年来，研究者们开始关注半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术，该技术利用一系列的生物反应器实现对污泥消化液中的氮素去除，具有操作简便、运行成本低等优点。
本研究旨在探究半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术在处理污泥消化液中的可行性和脱氮效果，并探究不同硝化/反硝化比例下的氮素去除效果。
二、实验原理
半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术，是利用一系列的生物反应器实现对污泥消化液中的氮素去除。反应器通常分为硝化池和厌氧氨氧化池。在硝化池中，微生物将污泥消化液中的氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，厌氧氨氧化池中的微生物将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气。该技术通过调整硝化池与厌氧氨氧化池的比例，实现污泥消化液中氮素的高效去除。
三、实验方法
实验采用模拟避光培养条件下进行。实验采用PVC管作为硝化池和厌氧氨氧化池的主体，硝化池和厌氧氨氧化池的比例为4：6。管道内配合好相应的填料后，将污泥消化液加入实验装置，进行氮素去除实验。实验分为两个阶段：首先进行硝化池的操作，碳源供给为乳酸钠，pH控制为7.0，温度控制为25°C，硝化/反硝化比例分别为1:1、1:2、1:3；其次，在同样的条件下，进行厌氧氨氧化池的操作。
实验操作期间，污泥消化液的氮负荷分别设置为0.6、1.2、1.8、2.4kg/(m³·d)，在稳态期收集样品，测定NH4+-N、NO2--N、NO3--N含量。
四、实验结果分析
硝化池及厌氧氨氧化池中氮素去除比例随硝化/反硝化比例不同而不同，随着硝化/反硝化比例的增加，厌氧氨氧化池中的去氮比例增加，硝化池中的去氮比例降低。当硝化/反硝化比例为1:3时，厌氧氨氧化池的去氮比例最高，约达到88%，该条件下硝化池的去氮比例为约为50%。当硝化/反硝化比例为1:1时，硝化池的去氮比例最高，约为85%，厌氧氨氧化池的去氮比例约为70%。当硝化/反硝化比例为1:2时，硝化池和厌氧氨氧化池的去氮比例均为约80%。在不同氮负荷的条件下，各硝化/反硝化比例下，两个反应器中的氮素去除效果变化不大。
五、结论
本研究采用半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术，对污泥消化液中的氮素进行了处理。实验结果表明，该技术能够有效的去除污泥消化液中的氨氮和硝态氮。在适当的硝化/反硝化比例下，可以实现高效的脱氮效果。本研究结果为污泥消化液处理提供了新的思路和方法。
六、参考文献
[1]刘洪谊,任朝政,董敏,等.污泥消化液硝化-反硝化混合系统维持合适的硝化/反硝化比例[J].中国给水排水,2015,31(4):73-78.
[2]金朵,王海林.半短程硝化-厌氧氨氧化全程自养脱氮技术在工业废水处理上的应用[J].环境科学与管理,2018,43(9):175-180.
[3]徐霞,张雷,吕卫彬.半短程硝化/反硝化——污泥消化液处理的新途径[J].环保科技,2016,3(5):104-105.