鹽度沖擊對活性污泥體系污水脫氮性能的影響

陳 佼，劉浩霖，林華峰，劉 歡，李濱伶，李曉媛，陸一新

(成都工業學院 材料與環境工程學院，成都 611730)

工業企業的蓬勃發展在帶動經濟社會發展的同時，也帶來了與日俱增的環境問題，難降解工業廢水的處理成為限制工業企業可持續發展的重要因素[1]。其中，涉鹽工業和海水利用過程產生的含鹽污水來源廣、水量大，處理起來十分困難，成為近年來污水處理領域的研究熱點和難點[2]。

由于技術的相對落后或資金的相對匱乏，含鹽污水的達標處理面臨著巨大挑戰，使用物理化學處理法不僅成本高，還可能導致二次污染，因而研發高效低耗的生物法處理含鹽污水將成為未來的發展方向[3-5]。亓金鵬等[6]采用厭氧膜生物反應器(Anaerobic Membrane Bioreactors，AnMBR)對高鹽榨菜廢水進行處理，當進水鹽度從12.9 g/L漸增至33.5 g/L、COD負荷從0.5 kg/(m3·d)漸增至7.6 kg/(m3·d)時，能去除80%左右的COD。Chen等[7]采用厭氧序批生物膜反應器(Anaerobic Sequencing Batch Biofilm Reactor，ASBBR)+序批反應器(Sequencing Batch Reactor，SBR)+上流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，UASB)處理來自芥菜腌制廠的高鹽度廢水，成功啟動后，在12 g NaCl/L的高鹽度和258 mg/(L·d)的氮負荷率下，TN去除率可達86.2%。但是，鹽含量過高時會抑制微生物菌群活性，甚至產生不可逆的毒害效應致其死亡，進而影響對污染物的處理效果，特別是對于未經專門馴化的活性污泥體系，鹽度沖擊會對其污水處理效果產生較大影響[8]。脫氮是活性污泥法的關鍵功能之一，然而，目前關于鹽度沖擊對活性污泥體系脫氮性能影響的研究鮮有報道。

本研究將選用典型的活性污泥體系SBR為研究對象，考察不同程度鹽度沖擊下氮素污染物質量濃度的變化規律，探討鹽度沖擊對脫氮性能的影響特征，探尋活性污泥體系對鹽度沖擊的耐受范圍，以期為該工藝的高效穩定運行提供科學指導。

1 材料與方法

1.1 實驗用水及污泥來源

1.2 實驗裝置及運行流程

采用4個有效容積均為2 L的平行SBR反應器，依次編號S1，S2，S3，S4，將活化后的活性污泥均勻分裝至S1，S2，S3，S4內。穩定運行7 d后，通過添加NaCl使進水鹽度(NaCl的質量分數)分別為0.3%，0.5%，1.0%，1.5%，考察持續鹽度沖擊下SBR反應器脫氮性能的變化。SBR反應器運行條件為：2周期/d，12 h/周期，包括進水10 min，曝氣、缺氧攪拌分別8，2 h，沉淀1 h，排水10 min，閑置40 min。實驗期間溫度為(22±3)℃，曝氣期間溶解氧質量濃度維持在4.0 mg/L左右。每周期進、出水各1 L，MLSS維持在3 600 mg/L左右。

1.3 分析方法

2 結果與討論

2.1 0.3%鹽度沖擊下的脫氮性能

(a)進出水氮質量濃度

2.2 0.5%鹽度沖擊下的脫氮性能

(a)進出水氮質量濃度

圖3 短程硝化機理示意圖

2.3 1.0%鹽度沖擊下的脫氮性能

(a)進出水氮質量濃度

2.4 1.5%鹽度沖擊下的脫氮性能

(a)進出水氮質量濃度

3 結論