反硝化脱硫工艺运行效能及影响因素研究

作     者：郭磊 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王爱杰

授予年度：2008年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：反硝化脱硫 混养反硝化 碳氮硫比 硫酸盐 氨氮 亚硝酸盐 

摘      要：碳氮硫同步脱除工艺系统能够同时去除废水中碳、氮及硫三大类污染物,具有工艺简单、运行成本较低、无二次污染、可回收单质硫,实现资源化等优点。该工艺系统由硫酸盐还原、反硝化脱硫及硝化三个处理单元组成,其中反硝化脱硫单元是工艺系统的核心单元,创造自养反硝化菌和异养反硝化菌共存的混养生态系统,实现对硫化物、乙酸盐和硝酸盐的同时去除并积累单质硫。 本研究在探讨反硝化脱硫工艺处理效能的基础上,采用单因子法分别考察了硫酸盐还原工艺出水中的有机物、硫酸根、氨氮及硝化工艺回流水中的亚硝酸盐对反硝化脱硫过程的影响,以期为工艺系统的串联运行提供依据。 采用膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器探讨反硝化脱硫工艺的运行效能,在HRT为10h,进水硫化物浓度为800mg/L时,硫化物的去除率超过92%,理论单质硫转化率为100%,乙酸盐的去除率稳定在100%,硝酸盐的去除率约85%。 有机物对反硝化脱硫工艺的影响试验结果表明,乙酸盐与硝酸盐的比例（C/N）在0.75～1.26时对反硝化脱硫效果的影响较小;C/N为0.75时,硫化物和乙酸盐的去除率均为100%,硝酸盐去除率最低在90%左右;C/N为1.0时,反硝化脱硫的效果最好,硫化物、乙酸盐及硝酸盐的去除率均为100%;C/N为1.26时,乙酸盐和硝酸盐的去除率均为100%,硫化物去除率为92%。试验过程中,单质硫累积效果较好,去除的硫化物全部转化为单质硫。 在进水硫化物浓度为200mg/L,硫化物、乙酸盐及硝酸盐的摩尔比为1:1:1时考察了不同硫酸盐和氨氮浓度对反硝化脱硫工艺的影响。结果表明,两种浓度分别为170mg/L40mg/L和100mg/L00mg/L时,对反硝化脱工艺基本无影响;硫酸盐未发生还原;由于氨氮的电离平衡作用,出水氨氮略微有所降低。 本研究发现,亚硝酸盐对反硝化脱硫过程没有任何抑制,而且还可以作为反硝化脱硫过程的唯一电子受体。在硝酸盐浓度为388mg/L,亚硝酸盐浓度在100mg/L、200mg/L、400mg/L各阶段变化时,硫化物和乙酸盐的去除率均为100%,硝酸盐去除率保持在80%左右;亚硝酸盐单独存在时,浓度在400mg/L、500mg/L、600mg/L各阶段变化时,自养反硝化菌和异养反硝化菌都能利用亚硝酸盐作为电子受体,乙酸盐的去除率一直保持在100%,硫化物的去除率由80%左右逐渐增加至100%,亚硝酸盐的去除率从100%下降至80%左右。