再生水深度脫氮除磷方法

再生水深度脫氮除磷是實(shí)現(xiàn)污水資源化利用的有效途徑[1,2]，然而目前在深度處理的過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題：在脫氮方面，由于污水廠尾水自身存在碳源不足的問(wèn)題，常需額外投加碳源，增加了成本的同時(shí)也容易產(chǎn)生二次污染.為解決這些問(wèn)題，在反硝化過(guò)程中往往結(jié)合自養(yǎng)反硝化等進(jìn)行脫氮[3,4].硫自養(yǎng)反硝化因其具有工藝簡(jiǎn)單，無(wú)需外加碳源以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)在低碳氮比污水處理中得到了廣泛應(yīng)用并取得了較好的效果[5~10]，但以單質(zhì)硫等作為硫源的硫自養(yǎng)反硝化不具有除磷功能.

在除磷方面，依靠傳統(tǒng)的生物除磷往往很難實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的達(dá)標(biāo)，因此需要結(jié)合化學(xué)法強(qiáng)化除磷效果，海綿鐵因其高效的除磷效果能力被國(guó)內(nèi)外研究人員所關(guān)注[11~15].匡穎等[16]研究認(rèn)為，海綿鐵腐蝕產(chǎn)生的Fe2+和進(jìn)一步氧化生成的Fe3+以及它們的水化物，在沉淀、絮凝、吸附和卷掃等作用下，可以使出水中的磷大幅度降低.

此外，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)鐵對(duì)水中硝酸鹽的去除也具有一定效果，但是存在水力停留時(shí)間較長(zhǎng)、氨氮積累較嚴(yán)重等問(wèn)題[11,14~20];另外由于利用鐵基質(zhì)進(jìn)行的自養(yǎng)反硝化過(guò)程需要一定的適宜環(huán)境，如中性的pH等，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，此時(shí)反硝化的效果將大受到影響[21~26].

綜上，硫和海綿鐵在二級(jí)水深度脫氮除磷方面的應(yīng)用具有良好前景，將二者混合應(yīng)用不僅能夠提升系統(tǒng)的脫氮能力，也將使系統(tǒng)除磷效果大大得到增強(qiáng).目前兩者混合應(yīng)用的相關(guān)研究還較少，吳中琴[27]、蘇曉磊等[28]將單質(zhì)硫和鐵刨花組合成填料床對(duì)模擬二級(jí)出水進(jìn)行深度脫氮除磷，發(fā)現(xiàn)該工藝具有良好的脫氮除磷效果.

然而這些研究只是針對(duì)反應(yīng)器的組合方式、硫自養(yǎng)的脫氧功能及濾速對(duì)工藝脫氮除磷性能的影響等方面進(jìn)行了探討;對(duì)于填料中硫鐵比對(duì)同步脫氮除磷產(chǎn)生的影響等方面卻未作探究.本研究針對(duì)污水處理廠尾水深度脫氮除磷及其水質(zhì)特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，探討了單質(zhì)硫和海綿鐵的體積比對(duì)反硝化脫氮除磷效果的影響，分析了系統(tǒng)脫氮除磷動(dòng)力學(xué)過(guò)程，以期為城市污水處理廠尾水深度脫氮除磷提供技術(shù)參考.

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)方法

1.1.1實(shí)驗(yàn)分組

實(shí)驗(yàn)用到粒徑均為3-5mm的硫磺，海綿鐵、陶粒這3種單一填料，以及不同硫鐵體積比混合而成的復(fù)合填料，見表1.以陶粒作為空白對(duì)照，即只加入等體積的陶粒(見表1中⑤號(hào)).

脫氮除磷

1.1.2靜態(tài)反硝化脫氮同步除磷實(shí)驗(yàn)

反硝化脫氮除磷實(shí)驗(yàn)運(yùn)行裝置采用6只2L燒杯作為反應(yīng)器，接種污泥來(lái)自北京某污水處理廠回流污泥，實(shí)驗(yàn)用水采用人工配水模擬污水廠尾水，即在自來(lái)水中加入一定量的CH3COONa、KNO3和KH2PO4，該水質(zhì)特征為：pH=7.0-7.5，ρ(NO3--N)=30mg˙L-1，ρ(COD)=45mg˙L-1，TP=3.0mg˙L-1，COD∶TN=1.5.

向各個(gè)裝置內(nèi)加入200mL富集培養(yǎng)的活性污泥，再加實(shí)驗(yàn)配水至刻線.實(shí)驗(yàn)采用序批方式運(yùn)行，水力停留時(shí)間(HRT)為24h.實(shí)驗(yàn)裝置置于60r˙min-1的搖床內(nèi)振蕩，以確保物料的均勻;出水方式采用虹吸式出水，每次換水1.2L.測(cè)定進(jìn)出水的pH、COD、ρ(NO3--N)、ρ(SO42-)、TN、TP和總鐵.

本實(shí)驗(yàn)分為3個(gè)部分.第一部分考察填料種類對(duì)脫氮除磷效果的影響，第二部分以不同硫鐵比的復(fù)合填料為研究對(duì)象，考察復(fù)合填料中硫鐵比對(duì)脫氮除磷效果的影響，第三部分對(duì)復(fù)合填料系統(tǒng)內(nèi)脫氮除磷動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析.