鄭彭生
(中煤科工集團 杭州研究院有限公司, 杭州 311201)
多級短程同步脫氮反應器如圖1所示,其主體由C1、C2、C3、C4四個等體積的反應室組成,為自制碳鋼材料,外形尺寸為3.2 m×0.8 m×1.5 m,總有效容積為3.27 m3,固定在20 GP集裝箱內。各單元均設有自制網(wǎng)化聚氨酯載體、曝氣管及排泥管,載體為邊長30 mm的立方體,孔隙率為96.7%,填充率為70.0%。載體呈懸浮狀態(tài),老化的生物膜沉淀至污泥斗,通過排泥管定期排出。通過回轉式風機持續(xù)供氣,供氣量根據(jù)在線DO儀和PLC調整風機頻率。配水池可根據(jù)實驗需要調整進水污染物濃度。
圖1 多級短程同步脫氮反應器Fig. 1 Multistage shortcut simultaneous nitrogen removal reactor
(1)
式中:NAR——亞硝酸積累率,%;
在水力停留時間為3.27 h、溶解氧質量濃度ρ(DO)為1.48 ~2.37 mg/L、水溫為24.5~26.3 ℃的條件下連續(xù)運行9 d,反應器沿程污染物質量濃度變化見表1。
表1 污染物沿程變化Table 1 On-way pollutants variation mg/L
圖2 C1脫氮效果Fig. 2 Nitrogen removal effects of C1
圖3 C2脫氮效果Fig. 3 Nitrogen removal effects of C2
圖4 C3脫氮效果Fig. 4 Nitrogen removal effects of C3
圖5 C4脫氮效果Fig. 5 Nitrogen removal effects of C4
在處理效果分析階段的第9天,取出C1載體進行掃描電鏡分析,如圖6所示。載體孔道內吸附有大量桿菌、球菌和絲狀菌,菌落種類較為豐富,胞外聚合物較多。載體孔道中的生物膜通過微觀缺氧微環(huán)境進一步優(yōu)化了亞硝化和反硝化條件。
圖6 載體菌群掃描電鏡 Fig. 6 Scanning electron microscope picture of bacterial community in carrier
在連續(xù)進水,溶解氧質量濃度為1.52~2.83 mg/L、水溫為24.8~27.1 ℃的條件下,通過調整進水流量改變反應器水力停留時間。在2.18 h≤tHRT≤4.09 h范圍內,水力停留時間對處理效果的影響如圖7所示。
圖7 tHRT對處理效果的影響Fig. 7 Effects of tHRT on treatment efficiency