水体中氮素污染会引起生态以及健康方面的有害影响,氨在水中已离子(NH4+)和分子(NH3)形态存在,引起毒害作用的主要是NH3。对大部分鱼类而言,水体中的NH3的致死剂量为1mg/L。
1、实验部分
1.1 材料与仪器
某养猪场废水沼气池出水小试实验,设计liuliang5L/d,总停留时间1~2d;水质CODcr:670~1100mg/L、NH4+-N:209~371mg/L、NOX--N4~20mg/L,TN243~395mg/L、pH:6~9。
小试填料:BF纳米载体填料,规格为20mm×20mm×15mm,有效比表面积为30000~50000m2/m3、比重0.95~1.05g/cm3、空隙率70%~90%、氧利用率为25%~35%。
泵与风机:进水泵和回流泵型号:LongerpumpTMBT100-2J、liuliang分别为10~30L/d、30~90L/d;电磁式空气压缩机型号:海利ACO-500,排气量为100L/min。
1.2 菌种
本实验优势微生物采用碧沃丰针对养殖行业废水的优势菌种。缺氧池优势细菌:芽孢杆菌、酵母菌属、反硝化细菌。好氧优势细菌:酵母菌属、芽孢杆菌属、亚硝化单胞菌、硝化杆菌。
1.3 实验装置
实验装置图见图1。反应器材料为有机玻璃,调节池规格为100mm×100mm×200mm、缺氧池和好氧池规格为φ150mm×500mm。
1.4 试验方法
启动实验:用某养猪场沼气池出水充满实验装置。调节pH控制在7.5~8.5,缺氧池加入芽孢杆菌、酵母菌属、反硝化细菌各0.1g,开启搅拌装置,溶解氧控制在0.5mg/L以下。好氧池加入酵母菌属、芽孢杆菌属、亚硝化单胞菌、硝化杆菌各0.1g,控制溶解氧在2~4mg/L。缺氧池的COD/TP控制100~300:1;好氧池的COD/TP控制100:1可使用磷酸盐进行调节。硝化液回流比可控制在~300%。
负荷tisheng阶段:待好氧池氨氮降浮减少,缺氧池可开始进水。每次tisheng负荷依次为0.5L/d、0.5L/d,1L/d,1.5L/d,2.5L/d,5L/d,时间间隔依据好氧池出水氨氮情况而定。
2、试验结果与分析
2.1 好氧池氨氮和pH随时间变化关系
图2结果显示好氧池的氨氮下降,会导致pH值下降。这一结果揭示了微生物进行硝化作用,将氨氮转化为硝酸盐氮,会消耗系统中的碱,从而导致好氧池的pH下降。
2. 2好氧池氨氮去除效果分析
由图3可知,好氧池进水氨氮浓度在200~400mg/L波动,在30d的连续运行中,从8月8日到8月17日为硝化系统建立阶段;8月18日到9月5日,为系统负荷tisheng阶段。整个过程,停留时间在1~2d,氨氮平均去除率可达96.8%,高可达98.8%,出水氨氮在4.9~6.6mg/L之间。
2.3 好氧池出水氮素分析
在系统进水量维持在2.5L/d,总氮维持在系统停留时间为2d,研究不同硝化液回流,对该类废水总氮去除效果。具体结果如表1所示。
由表可知,在回liuliang为250%,出水总氮为13.95mg/L(进水总氮为283.82mg/L),总氮的去除率为95.08%。当硝化液回liuliang大于250%时,系统出水的总氮反而升高。在实际运行过程中,硝化液的回流比尽量控制在250%左右。
3、结论
(1)系统停留时间在1~2d,氨氮平均去除率可达96.8%,高可达98.80%,出水氨氮稳定在4.9~6.6mg/L之间,达到了污水综合排放标准的一级标准。
(2)在停留时间为2d,硝化液回liuliang为250%,系统总氮去除率高达95.08%。