木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除

董全宇, 陈帆, 程浩, 姚晓婧, 王爱杰. 木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除[J]. 环境工程学报, 2018, 12(10): 2725-2731. doi: 10.12030/j.cjee.201804015
引用本文: 董全宇, 陈帆, 程浩, 姚晓婧, 王爱杰. 木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除[J]. 环境工程学报, 2018, 12(10): 2725-2731. doi: 10.12030/j.cjee.201804015
DONG Quanyu, CHEN Fan, CHENG Hao, YAO Xiaojing, WANG Aijie. Woodchip-sulfur packed denitrification biofilter for enhanced nitrate removal[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(10): 2725-2731. doi: 10.12030/j.cjee.201804015
Citation: DONG Quanyu, CHEN Fan, CHENG Hao, YAO Xiaojing, WANG Aijie. Woodchip-sulfur packed denitrification biofilter for enhanced nitrate removal[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(10): 2725-2731. doi: 10.12030/j.cjee.201804015

木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除

  • 基金项目:

    国家杰出青年科学基金资助项目(51225802)

Woodchip-sulfur packed denitrification biofilter for enhanced nitrate removal

  • Fund Project:
  • 摘要: 针对污水处理厂二级出水深度脱氮的需求,设计了以木屑与硫磺颗粒为填料(质量比1:1)的反硝化生物滤池,对碳氮比失衡的污水处理厂二级出水进行深度脱氮处理。结果表明,木屑释放碳源速率在10 d之后趋于稳定,COD中(40.6±10.0)%是反硝化菌可直接利用的VFA。反硝化生物滤池运行的最佳HRT为10 h,在此条件下,进水硝酸盐(以N计)浓度为30 mg·L-1时,出水硝酸盐浓度最低为11.5 mg·L-1,亚硝酸盐(以N计)浓度最低为1.4 mg·L-1,反硝化生物滤池内未发生硝酸盐异化还原(DNRA)作用,出水无氨氮积累。出水SO42-浓度最高为73.8 mg·L-1。反硝化生物滤池运行稳定后,出水中COD未超过30 mg·L-1,木屑释放的碳源与异养反硝化过程消耗的碳源持平,经反硝化生物滤池深度处理的出水中无过量残留有机物。出水pH稳定在6.9~7.4范围内,反硝化生物滤池无需外加碱类物质。
  • 加载中
  • [1] RYTHER J H, DUNSTAN W M.Nitrogen, phosphorus, and eutrophication in the coastal marine environment[J].Science,1971,171(3975):1008-1013
    [2] 卫生部. 生活饮用水卫生标准[J]. 经济管理文摘,2006(11):36-38
    [3] BATCHELOR B, LAWRENCE A W.A kinetic model for autotrophic denitrification using elemental sulfur[J].Water Research,1978,12(12):1075-1084 10.1016/0043-1354(78)90053-2
    [4] ISAKA K, SUWA Y, KIMURA Y, et al.Anaerobic ammonium oxidation (anammox) irreversibly inhibited by methanol[J].Applied Microbiology & Biotechnology,2008,81(2):379-385 10.1007/s00253-008-1739-0
    [5] 袁莹, 周伟丽, 王晖,等. 不同电子供体的硫自养反硝化脱氮实验研究[J]. 环境科学,2013,34(5):1835-1844
    [6] ZHOU W, SUN Y, WU B, et al.Autotrophic denitrification for nitrate and nitrite removal using sulfur-limestone[J].Journal of Environmental Sciences,2011,23(11):1761-1769 10.1016/S1001-0742(10)60635-3
    [7] SAHINKAYA E, DURSUN N, KILIC A, et al.Simultaneous heterotrophic and sulfur-oxidizing autotrophic denitrification process for drinking water treatment: Control of sulfate production[J].Water Research,2011,45(20):6661-6667 10.1016/j.watres.2011.09.056
    [8] SCHMIDTC A, CLARK M W.Efficacy of a denitrification wall to treat continuously high nitrate loads[J].Ecological Engineering,2012,42(3):203-211 10.1016/j.ecoleng.2012.02.006
    [9] ROBERTSON W D, SCHIPPER L A, GOLD A J, et al.Nitrate removal rates in woodchip media of varying age[J].Ecological Engineering,2010,36(11):1581-1587 10.1016/j.ecoleng.2010.01.008
    [10] 陈帆. 高流速下反硝化脱硫工艺负荷优化及单质硫回收研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学,2016
    [11] 孙雅丽, 张国臣, 阎中,等. 以腐朽木为碳源去除废水中硝酸盐氮的研究[J]. 环境科学,2010,31(6):1494-1498
    [12] 袁敏, 周琪, 杨殿海,等. 乙酸钠为碳源时缺氧生物滤池深度脱氮研究[J]. 水处理技术, 2008,34(6):23-25
    [13] 周彦卿, 郝瑞霞, 刘思远,等. 新型硫铁复合填料强化再生水深度脱氮除磷[J]. 环境科学, 2017,38(10):4309-4315 10.13227/j.hjkx.201703241
    [14] 李乐乐, 张卫民, 何江涛,等. 玉米秸秆碳源释放特征及反硝化效果[J]. 环境工程学报,2015, 9(1):113-118
    [15] 钟胜强, 杨扬, 陶然,等. 5种植物材料的水解释碳性能及反硝化效率[J]. 环境工程学报,2014,8(5):1817-1824
    [16] LEWANDOWSKI Z, LEWANDOWSKI Z.Biological denitrification in the presence of cyanide[J].Water Research,1984,18(3):289-297 10.1016/0043-1354(84)90102-7
    [17] ELEFSINIOTIS P, WAREHAM D G, SMITH M O.Use of volatile fatty acids from an acid-phase digester for denitrification.[J].Journal of Biotechnology,2004,114(3):289-297 10.1016/j.jbiotec.2004.02.016
    [18] CONSTANTIN H, FICK M.Influence of C-sources on the denitrification rate of a high-nitrate concentrated industrial wastewater[J].Water Research,1997,31(3):583-589 10.1016/S0043-1354(96)00268-0
    [19] 徐亚同. 不同碳源对生物反硝化的影响[J]. 环境科学,1994,15(2):29-32
    [20] 王淑莹, 孙洪伟, 杨庆,等. 传统生物脱氮反硝化过程的生化机理及动力学[J]. 应用与环境生物学报,2008,14(5):732-736
    [21] 刘玲花, 王占生, 王志石. 硫/石灰石滤柱去除地下水中硝酸盐的研究[J]. 环境工程,1995,13(3):11-16
    [22] CHUNG J, AMIN K, KIM S, et al.Autotrophic denitrification of nitrate and nitrite using thiosulfate as an electron donor[J].Water Research,2014,58(3):169-178 10.1016/j.watres.2014.03.071
    [23] 杨莎莎, 宋英豪, 赵宗升,等.pH值和碳氮比对亚硝酸型反硝化影响的研究[J]. 环境工程学报,2007,1(12):15-19
    [24] 熊剑锋, 徐华, 阎宁,等. 梧桐树叶作为反硝化碳源的研究[J]. 环境科学,2012,33(11):4057-4061
    [25] OH S E, YOO Y B, YOUNG J C, et al.Effect of organics on sulfur-utilizing autotrophic denitrification under mixotrophic conditions[J].Journal of Biotechnology,2001,92(1):1-8 10.1016/S0168-1656(01)00344-3
    [26] KOENIG A, LIU L H.Kinetic model of autotrophic denitrification in sulphur packed-bed reactors[J].Water Research,2001,35(8):1969-1978 10.1016/S0043-1354(00)00483-8
    [27] BO B J, JORGENSEN B B.Mineralisation of organic matter in the sea bed: The role of sulphate reduction[J].Nature,1982,296(5858):643-645 10.1038/296643a0
    [28] MATIN A.Organic nutrition of chemolithotrophic bacteria[J].Annual Review of Microbiology,2003,32(32):433-468 10.1146/annurev.mi.32.100178.002245
    [29] LI R, FENG C, HU W, et al.Woodchip-sulfur based heterotrophic and autotrophic denitrification (WSHAD) process for nitrate contaminated water remediation.[J].Water Research,2016,89:171-179 10.1016/j.watres.2015.11.044
    [30] 周少奇, 张鸿郭. 垃圾渗滤液厌氧氨氧化与反硝化的协同作用[J]. 华南理工大学学报(自然科学版),2008,36(3):73-76
    [31] MULDER A, GRAAF A A V D, ROBERTSON L A, et al.Anaerobic ammonium oxidation discovered in a denitrifying fluidized bed reactor[J].FEMS Microbiology Ecology,1995,16(3):177-184 10.1016/0168-6496(94)00081-7
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-10-11

木屑-硫磺填充床反硝化生物滤池强化硝酸盐去除

  • 1. 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨 150090
基金项目:

国家杰出青年科学基金资助项目(51225802)

摘要: 针对污水处理厂二级出水深度脱氮的需求,设计了以木屑与硫磺颗粒为填料(质量比1:1)的反硝化生物滤池,对碳氮比失衡的污水处理厂二级出水进行深度脱氮处理。结果表明,木屑释放碳源速率在10 d之后趋于稳定,COD中(40.6±10.0)%是反硝化菌可直接利用的VFA。反硝化生物滤池运行的最佳HRT为10 h,在此条件下,进水硝酸盐(以N计)浓度为30 mg·L-1时,出水硝酸盐浓度最低为11.5 mg·L-1,亚硝酸盐(以N计)浓度最低为1.4 mg·L-1,反硝化生物滤池内未发生硝酸盐异化还原(DNRA)作用,出水无氨氮积累。出水SO42-浓度最高为73.8 mg·L-1。反硝化生物滤池运行稳定后,出水中COD未超过30 mg·L-1,木屑释放的碳源与异养反硝化过程消耗的碳源持平,经反硝化生物滤池深度处理的出水中无过量残留有机物。出水pH稳定在6.9~7.4范围内,反硝化生物滤池无需外加碱类物质。

English Abstract

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