沸石強化SBR脫氮研究

時間：2007-07-16 來源： 作者：成官文

一、緒論

1.氮素污染的危害：

    近年來 ,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和人們生活水平的提高，含氮化合物的排放量急劇增加，業(yè)已成為環(huán)境的嚴重污染源而引起各界的關(guān)注。氮素污染的危害極大，表現(xiàn)在[1,2,3]：（1）造成水體的“富營養(yǎng)化”，致使藻類毒素通過食物鏈使人中毒。（2）在一般條件下 ,廢水中所含的有機氮會轉(zhuǎn)化成氨。而氨的氧化 ,將導致水體中溶解氧濃度降低，使水體缺氧，從而引起魚類大量死亡，造成水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂；（3）與氯氣作用生成氯胺，妨礙氯化消毒，增加市政給水處理成本。（4）氨轉(zhuǎn)化為硝酸，又可由飲用水而誘發(fā)嬰兒的高鐵血紅蛋白癥；硝酸鹽進一步轉(zhuǎn)化為亞硝胺則具有嚴重的“三致”作用，直接威脅著人類的健康。所以，經(jīng)濟有效地控制氮素污染已成為當今環(huán)境工作者所面臨的重大科研課題。

2.城市污水除氮方法：

    城市污水除氮方法分為物理化學方法與生物處理方法兩種[4]。

    物化法操作彈性大、效率高、投資省、占地小，但運行費用或藥劑費用較高，且易產(chǎn)生二次污染；生物法脫氮的形式多種多樣，經(jīng)濟、且無二次污染，具有很大潛力[5]。其中，生物法中的SBR（）由于有很多獨到之處而收到人們的重視。其可以通過限制曝氣或半限制曝氣等運行方式在時間上實現(xiàn)缺氧／好氧的組合，并對每一部分的時間比例作合適的控制，以達到脫氮的目的[9]。與其他工藝相比，SBR工藝具有處理構(gòu)筑物少，調(diào)節(jié)功能好，對水質(zhì)、水量的變化具有一定的適應性，且不宜產(chǎn)生污泥膨脹的優(yōu)點[6]，其TN的去除率可以達到90%以上[7]。

3.選題目的、意義以及研究路線確定

(1)選題的目的和意義：

        2003年7月1日，國家執(zhí)行了新的污水排放標準，規(guī)定氨氮濃度不得超過12mg/L，而現(xiàn)行的廢水處理工藝很難達到此要求。尤其是在冬季低溫和氨氮濃度較高的情況下，出水總氮和氨氮濃度更難達到排放標準。為改善冬季低溫和高濃度氨氮條件下的生物脫氮效果，可采用吸附法來強化生物脫氮。我國具有豐富的沸石礦產(chǎn)資源，其不但具有良好的吸附性能，而且價格低廉，已被廣泛應用于工農(nóng)業(yè)及環(huán)境保護領域。本選題擬采用沸石來強化SBR的生物脫氮功能。

 (2)研究路線的確定：

    本選題利用天然沸石的良好吸附性能，將沸石與SBR工藝結(jié)合起來，強化SBR工藝生物脫氮的效果。

    本試驗工藝流程：污水→初沉池→曝氣池（SBR反應器）→出水

二、沸石強化SBR生物脫氮研究

1.沸石吸附原理

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