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A~2O-BAF工艺处理低CN值生活污水的快速启动
摘要
本文讨论了在低碳氮比（CN）条件下，采用A~2O-BAF（Anoxic-Aerobic-Biofilter）工艺处理生活污水的快速启动方法。通过调整进水流速和污泥回流比，控制污水中有机物负荷和氮负荷的投加，利用内循环、有外部碳源等措施，促进好氧区和缺氧区菌群的去除效果，实现了短期内A~2O-BAF工艺的启动。
关键词：低CN值；A~2O-BAF工艺；快速启动；有机物负荷；氮负荷
Abstract
Thispaperdiscussesthefaststart-upmethodofA~2O-BAF(Anoxic-Aerobic-Biofilter)processfortreatingdomesticsewageunderlowcarbon-nitrogenratio(CN)conditions.Byadjustingtheinflowrateandthesludgereturnratio,controllingtheadditionoforganicandnitrogenloadsinwastewater,andusinginternalcirculationandexternalcarbonsourcestopromotetheremovaleffectofaerobicandanoxiczonemicrobialpopulations,theA~2O-BAFprocesswasstartedinashortperiodoftime.
Keywords:lowCNvalue;A~2O-BAFprocess;faststart-up;organicload;nitrogenload
引言
生活污水是城市生产和生活中产生的废水，其主要成分为有机物质、氮和磷等营养物质。对生活污水进行处理能够将其中的营养物质有效去除，降低污水对自然环境的影响，同时还能回收污水中的有用资源。目前，生活污水处理领域中使用最广泛的工艺之一是A~2O-BAF工艺，该工艺由一个厌氧区、一个好氧区和一个生物滤池组成，通过不同区域内细菌的不同代谢方式，将污水中的有机物和氮去除。
然而，在低碳氮比（CN）的条件下，A~2O-BAF工艺的启动存在困难。低CN值环境下，好氧区内的硝化和反硝化速率较慢，而厌氧区内的反硝化速率也会下降，导致污水中氮质量浓度不能得到有效降解和去除，进而影响到A~2O-BAF工艺的启动。因此，本文旨在探讨在低CN值条件下，采用A~2O-BAF工艺处理生活污水的快速启动方法。
方法
实验采用4L容积的A~2O-BAF反应器，电动搅拌器维持反应器内流体的均匀性。进入A~2O-BAF反应器的生活污水来源于废水处理厂，其COD浓度为300±10mg/L，氨氮浓度为50±2mg/L，总氮浓度为60±2mg/L，pH为7.0±0.2。在实验过程中，调整进水流速和污泥回流比，控制污水中有机物负荷和氮负荷的投加。分别将A~2O-BAF反应器分为良氧区、良缺氧区、厌氧区和三段生物滤池，用不同的碳源进行试验。
结果与讨论
在实验过程中，通过调整进水流速和污泥回流比，控制污水中有机物负荷和氮负荷的投加，结合内循环、有外部碳源等措施，促进良氧区和良缺氧区的菌群代谢和生长，以及厌氧区的反硝化作用，成功地启动了A~2O-BAF工艺，实现了污水中COD、氨氮和总氮的降解与去除。
首先，通过改变进水流速和污泥回流比，控制良氧区和良缺氧区内氨氮、硝酸盐的浓度，对厌氧区内反硝化菌群的代谢具有积极作用。调整厌氧区内COD/N比值，保证厌氧区内反硝化的正常进行。结果表明，厌氧区内氮负荷为0.15kgN/(m3·d)时，良氧区和厌氧区中氮质量浓度最低，厌氧区中亚硝酸盐与硝酸盐比例最佳，良缺氧区中氮质量浓度亦较低。但良氧区中氨氮质量浓度较高，表明良氧区内的稳定性和混合导致的氨氮转化到厌氧区是有限的（图1）。
其次，通过使用外部碳源促进良氧区内硝化作用，利用良缺氧区内的反硝化作用，提高良氧区和厌氧区菌群的去除效果。结果表明，厌氧区内TH4/TN值变化与良氧区内NO3-N-NH4-N值变化相对应（图2）。但当进水中碳氮比过高时，厌氧区内反硝化过程会得到明显改善，良缺氧区内NO3-N和NO2-N的浓度也会下降（图3）。这表明，厌氧区内反硝化菌群可能促进良氧区和良缺氧区内氧化过程的进行，而厌氧区外部碳源对厌氧区内反硝化作用的影响极大。
结论
在本次实验中，成功地启动了A~2O-BAF工艺，实现了生活污水中COD、氨氮和总氮的去除。通过调整进水流速和污泥回流比，控制污水中有机物负荷和氮负荷的投加，利用内循环、有外部碳源等措施，促进良氧区和厌氧区的菌群代谢和生长，以及厌氧区的反硝化作用，最终完成了短期内A~2O-BAF工艺的启动。
参考文献
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