SBR法短程硝化及过程控制研究.docx

SBR法短程硝化及过程控制研究论文作者：王淑莹1曾薇1董文艺2杜红2陈韬2摘要：考察了采用SBR法处理氨氮浓度较高的化工废水时供氧方式对硝化过程中DO、ORP和pH值变化规律的影响。试验结果表明，在曝气量恒定的条件下，可以硝化过程中DO和pH值升高速率的不同表征反应的进行程度，即当氨氮浓度接近零时，DO和pH值升高速率或变化幅度加大，二者可以作为SBR硝化反应时间的控制参数，而ORP值对SBR硝化反应结束的指示作用不是很明显；在DO量恒定的情况下，pH值在整个硝化反应过程中都是缓慢下降或趋于稳定的，当硝化反应结束时突然升高，因此pH值也可作为SBR硝化反应时间较好的控制参数，而ORP值在硝化反应的初期快速升高，之后升高的速度越来越慢直至趋于平稳，它对SBR硝化反应结束的指示作用同样不是很明显。关键词：SBR法DOORPpH值硝化反应StudyonShort-cutNitrificationbyUsingSBRProcessandItsProcessControlAbstract：IntheuseofSBRprocessfortreatmentofchemicalwastewaterwithhighNH3-Nconcentration,investigationwasmadefortheeffectofoxygensupplyonDO,ORPandpHvariationinnitrificationprocess.Theresultshowedthatunderthefixedaerationrate,differentrisingrateofDOandpHmaybeusedtoexpresstheprogressofnitrification,thatis,whenNH3-Nconcentrationapproacheszero,theincreaseoccursintherisingrateandvariationrangeofDOandpH,thebothcanbeusedasparametersforcontrollingnitrificationtime,andORPgivesnoobviousindicationoftheendingofnitrification.UnderthefixedDO,pHdropsslowlyortendstobestableinwholecourseofnitrification,andabruptlyrisesintheendingofnitrification.Therefore,pHisalsoadesiredcontrollingparameterinSBRnitrification;whileORPrisesrapidlyintheinitialstageofnitrification,andthenitrisesatslowerandslowerspeeduntilitapproachestostability,italsodoesnotindicatedistinctlythefinishingofSBRnitrification.Keywords:SBRprocess;DO;ORP;pHvalue;nitrificationSBR法的自动控制问题一直是人们研究和关注的热点［1～3］，因为只有将SBR法的自控提高到更高的层次，使系统的运行更为稳定可靠，才能充分发挥SBR的优势，而寻找一些既可以简单地在线检测，又可以指示反应进程的控制参数是解决SBR自动控制问题的关键。研究表明，活性污泥法中DO、ORP和pH值的变化规律能从不同角度、不同程度反映有机物降解及脱氮除磷生化反应的进程，因此以它们作为控制参数是可行的［4～6］。SBR脱氮系统的大部分反应过程处于好氧状态，而曝气量的大小和曝气时间的长短对于保证出水水质和节省能耗至关重要，为此研究了在不同供氧方式下(曝气量恒定和DO量恒定)DO、ORP和pH值在好氧过程的变化规律及以其作为反应时间控制参数的可行性，以便为解决SBR法的自动控制问题提供依据。1试验材料和方法以石油化工废水(主要含有乙酸、偏苯三酸及苯酐等多种有机化合物，呈酸性)为原水，处理前投加NaOH调节pH值为7～8。SBR反应器首先处于好氧状态，主要进行硝化反应，同时也去除少部分有机物，并控制硝化反应至亚硝酸型硝化结束，然后进行缺氧反硝化，通入原水提供碳源。反应装置如图1所示。反应器高为70cm，直径为30cm，有效容积为38L。采用鼓风曝气，以转子流量计调节曝气量、控制DO浓度；以温控仪和加热器控制水温为30℃左右；在线检测DO、ORP和pH值，并根据这些参数的变化情况在一定的时间间隔内取样测定COD、NH3-N、NO2--N、NO3--N和MLSS等指标值。2