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虽然高级氧化技术以其、对COD无选择性等优点受视,已经在焦化废水深度处理过程中做了许多研究,但是其运行成本相对较高。5.1 悬浮污泥系统
AOB 和 AAOB 生长缓慢,世代周期长,在普通悬浮污泥系统中容易流失,所以悬浮污泥工艺常采用序批式活性污泥法反应器(SBR)形式截留微生物。
在所有的 SBR 厌氧氧化技术中,80%为 DEMON工艺。该工艺首先是在奥地利的 Strass 污水处理厂得到应用,其核心是通过监测 pH 的变化,来调整曝气时间,进而调整短程硝化和厌氧氧化的平衡;另一方面,该工艺利用水力旋流器调节 AAOB 和 AOB的泥龄,微生物在离心力的作用下会被分为 2 部分,较轻质的 AOB 从**部溢流,较重的 AAOB 聚集在底部回流至反应器。Strass 污水处理厂实现了 85%以上的自养脱氮效率。
采用 DEMON 工艺的污水处理厂还包括瑞士的Glarnerland 和 Thun 污水处理厂、德国的 Heidelberg和 Plettenberg 污水处理厂。目前, Blue Plains污水处理厂正在建设的 DEMON 工艺是**的厌氧氧化工程,设计氮负荷为 9.072 t/d。
颗粒污泥系统
颗粒污泥系统的一个典型案例是帕克公司在鹿特丹建立的 Anammox 反应器,早期的测流工艺倾向于采用两段式系统,所以实际运行时该 Anammox反应器与之前建好的亚硝化 SHARON 反应器进行耦合,形成了 Sharon-Anammox 反应系统,该系统的启动经历了 3.5 年。随后帕克公司又开发了一体式Anammox 反应器。两段式系统中的厌氧氧化反应器和一体式反应器均采用上向流连续式运行,内置斜板沉淀池,实现了对污泥颗粒的截留。
目前,一体式反应器的应用较为普遍,反应器内DO 的质量浓度控制在 1 mg/L 左右,颗粒污泥内外形成了 DO 含量梯度,外表适宜生长 AOB,内部生长 AAOB,密度较小的异养菌絮体则排到系统外。稳定运行时,TN 负荷可达 4.8 kg/(m3·d)。
生物膜系统
目前,生物膜形式的厌氧氧化工艺主要有DeAmmon 和 ANITATMMox 等。其中,DeAmmon 工艺于 2001 年由 Purac 公司和 Hannover 大学联合开发,在德国 Haittingen 污水处理厂首先得到应用。工艺由 3 个 MBBR 反应池和1 个脱气池组成,3 个反应池可以根据需要以串联或者并联的方式连接,MBBR 的填充率为 40%~50%。
反应池的每个分区都设置间歇曝气,曝气段和非曝气段的时间分别为 20~50 min 和 10~20 min,具体时间通过监测在线电导率实施调整。工艺对 TN 的去除率达 70%~80%,实际运行 TN 负荷为 180 kg/d。
ANITATMMox 是 Veolia 开发的厌氧氧化工艺,该工艺于 2011 年首先在瑞典的 Sj觟lunda 污水厂得到应用,在测流系统中主要采用一体化的 MBBR反应池。ANITATMMox 可以采用纯 MBBR 生物膜或者泥膜混合的 IFAS 形式。纯生物膜工艺 AAOB菌在填料的内层,AOB 在外层;IFAS 工艺 AAOB主要在填料上,AOB 在悬浮污泥中。ANITATMMox主要控制的参数是 DO 含量,可以简单的将 DO 含量控制在一定范围,或者通过氮去除率、盐生成量和氮去除量的比来实时控制 DO 含量。纯MBBR 系统 DO 的质量浓度控制在 0.5~1.5 mg/L,IFAS 系统 DO 的质量浓度控制在 0.3~0.8 mg/L。
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