新型ASBR-TFBF工艺的脱氮效能技术

rejeechina

我国目前面临着严重的环境问题，水体富营养化是其中重要的问题之一，氮是引发水体富营养化的重要因子，而传统污水处理的运行成本（如曝气等）居高不下也在一定程度上限制了某些区域污水处理厂的普及。因此在经济节能的前提下完成污水中有机物和总氮的去除成为了当前研究的热点。 潮汐流人工湿地是一种新型人工湿地，其运行方式包括进水-反应-排空-闲置4个阶段，在该运行模式下周期性的复氧，能有效促进污染物质的去除。其原理是利用运行过程中床体饱和浸润面瞬间变化产生的基质孔隙水吸力将大气氧强迫吸入床体，从而提高湿地床的氧传输量和氧气有效利用率，实现并强化对污染物质的去除。 关于曝气生物滤池（BAF）的研究也广泛地存在于国内外，由于硝化菌的增长速率较慢以及异养菌与其竞争生存空间和溶解氧，因此该工艺也存在着有机碳严重限制硝化细菌进行生化反应的问题，另外其曝气运行费用过高，也限制了其应用。 SBR工艺是通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一体，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等。其运行过程为：进水－曝气－沉淀－排水－闲置，其运行过程中仍需曝气，从而产生经济费用。 研究中采用新型缺氧SBR即ASBR和潮汐流生物滤池即TFBF组合工艺。该组合工艺吸纳了潮汐流人工湿地的优点，将其运用到了生物滤池中，在底部设置曝气盘，以便定时对反应器进行反冲洗，防止其堵塞。同时，组合工艺运行过程中采用前置ASBR和后置TFBF将硝化和反硝化的功能区分开，在ASBR中实现缺氧反硝化的同时消耗掉大部分有机物，从而使得在后续的TFBF反应器中异养好氧菌与自养硝化菌竞争时竞争力下降，实现好氧硝化。对TFBF出水回流液进入ASBR反应器中的比例进行改变，从而优化出污染物去除率较高的最佳回流比，同时为了更深入地了解该新型反应器的脱氮性能，对各个回流比下ASBR和TFBF反应器周期内污染物变化进行了研究。 1材料与方法 1.1实验装置及运行方法 实验在西安市某高校污水处理厂实验室里开展，ASBR反应器为长30cm，宽20cm，高40cm的长方体容器，除去超高，有效容积约18L，反应时采用反应器底部微型潜水泵进行混匀搅拌；TFBF反应器采用直径15cm，高1.5m的有机玻璃圆柱体，除去超高和底部空间，有效容积23L，底部设有曝气盘，自下而上依次填充15mm、8~10mm的火山岩滤料，填充高度分别为30、100cm，孔隙率为51.5%，故实际容水体积约为12L，工艺流程如图1所示。

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污水由原水桶首先进入ASBR反应器，反应之后排入ASBR出水桶中，并经水泵注入TFBF反应器中，TFBF出水部分回流至ASBR反应器中，其余排出，ASBR与TFBF反应器每日均运行6周期，每周期4h。ASBR单周期各阶段运行时间分别为进水5min，反应180min，静置30min，排水5min，空置25min；TFBF分别为空置50min，进水5min，反应180min，排水5min。

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