活性炭對廢水短程脫氮的影響
活性炭對廢水短程脫氮的影響，本文講述了一種由粉狀活性炭技術和短程生物脫氮反應器組成的組合工藝，以提高上流式厭氧污泥床流出物中總氮的去除效率，反應器，用于處理煤氣化廢水。隨著COD和TP去除率的提高，短程生物脫氮反應器性能得到改善。相反，脫氮反應器中的AOB在沒有粉狀活性炭技術(的情況下被顯著抑制，或者粉狀活性炭技術的性能在預先被顯著抑制，這導致氮的去除。此外，活性炭被證明可以去除一些難處理的化合物，因此改善了煤氣化廢水的可生物降解性。
煤氣化廢水的排放會因為其在難降解有機物和高強度的氨氣中，導致有害物質和持久性化合物污染著環(huán)境。煤氣化廢水處理是煤化工中最困難的污染治理任務。先不看經(jīng)濟價值，有臭氧化，濕空氣氧化等等處理方法。相比之下，活性炭系統(tǒng)在物理化學方法上更具成本效益，所需的能量或化學品更少。
為減少對環(huán)境影響，采用活性炭吸附法，即粉狀活性炭技術是一種很有效果去除芳香族化合物的方法，如苯酚，3,5-二氯苯酚，2-氯苯酚。由于低BOD 5/ N比，短程硝化過程似乎是可行的方法，因為活性炭需求量少，氧氣需求量少。在快速生物脫氮工藝中，氨被部分氧化成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽被直接還原成氮。它在整個反應過程中使用了快捷的微生物途徑，而不是通過NO 3 -N 完全氧化。這個過程可以通過適當?shù)牟僮鱬H，SRT，DO，游離氨(FA)濃度來獲得。此外，煤氣化廢水中的NH 3 -N的范圍約為。100-200 mg / L，確保了短程生物脫氮反應器的成功啟動。
活性炭性能對生物脫氮反應器中總氮去除率的影響
為了調(diào)查活性炭和生物脫氮反應器之間的關系，通過生物脫氮反應器亞硝酸鹽積累和氮去除效率在不同操作條件下活性炭，即進行了比較，DO和粉末狀活性炭的劑量(在所示表1)。每個歷時20多天。
表1。活性炭操作條件。
| 條件 | 進口 | 活性炭操作條件 |
|---|---|---|
| 1 | SW2 | 沒有活性炭 |
| 2 | SW1 | 沒有活性炭 |
| 3 | 活性炭出水 | 活性炭劑量 = 0.2 克/升，HRT = 12 小時，DO = 0.5 mg / L的 |
| 4 | 活性炭出水 | 活性炭劑量 = 0.5 克/升，HRT = 12 小時，DO = 2 mg / L的 |
| 5 | 活性炭出水 | 活性炭劑量 = 1 克/升，HRT = 24個 小時，DO = 4 毫克/升 |
注：粗苯酚，苯酚，乙酸鈉，分析等級的NH 4 Cl 組成的合成廢水1(SW1)。廢水2(SW2)，具有432苯酚 毫克/升，NH 4 550氯 mg / L的(144 毫克NH 3 -N / L)和NaHCO 3的1728 毫克/ L(20.60 mM / L)。
通過活性炭提高生物降解性
進行生物降解性試驗以研究活性炭在除氮中的作用。直接用條件5下的SW1和活性炭出口作為試驗對象， 用 1g / L 活性炭在 4mg / L的DO下吸附12h 后即SW1 ，即以活性炭吸附后的上清液作為對照。測定上述三個樣品的氣相色譜-質譜(GC-MS)以評估活性炭吸附偏好。此后，使用FTIR測試來強調(diào)和驗證GC-MS分析。
活性炭性能對短程生物脫氮反應器的影響
圖1和圖2顯示了活性炭和短程生物脫氮反應器性能之間的關系。如上所述，如果用SW2，短程生物脫氮反應器實現(xiàn)了高的快速脫氮效率。然而，在原污水(條件2，活性炭取消)的情況下，亞硝酸鹽濃度從137.01 ± 14.15mg / L 顯著下降到26.37 ± 4.08mg / L。NH 3 -N 轉化為NO 2 -N 的轉化率僅為18.88%，表明原水對AOB活性的抑制作用較強。此后，短程生物脫氮反應器在超過15 天內(nèi)被回收。轉化到條件3時，活性炭去除了僅有17.20%的COD和22.27%的總酚，以0.2mg / L的活性炭劑量，4 h HRT， 0.5mg / L DO。相應的短程生物脫氮反應器沒有太大的提高。NH 3 -N 濃度仍處于較高水平。在進一步增加活性炭投加量和DO后，活性炭在條件4中達到更高的COD和苯酚去除效率，分別達到61.3%和68%。因此，短程生物脫氮反應器中的NH 3 -N對NO 2 -N轉化率和TN去除率分別提高到60.73%和48.34%。此外，當優(yōu)化條件5下活性炭性能進一步提高時，COD和苯酚的去除率分別為85.80%和90.30%。因此，危害較小的出口為短程清除工藝奠定了良好的基礎。NH 3 -N轉化為NO 2是合理的在短程生物脫氮反應器好氧隔室中-N轉化率為86.89%。顯然，NO急劇增加3 -N也發(fā)生但實際上它并非來自進口，但在活性炭亞硝酸鹽氧化細菌產(chǎn)生。
圖1。在1-5的條件下活性炭的COD和苯酚去除效率。
圖2。在條件1-5下短程生物脫氮反應器出口的NH 3 -N，NO 2 -N和NO 3 -N濃度對比。(a)好氧隔室和(b)缺氧隔室。
從這項研究可以得出以下結論：
研究開發(fā)的活性炭和短程生物脫氮反應器聯(lián)合工藝提高了上流式厭氧污泥床廢水處理煤氣化廢水的總氮去除效率。短程生物脫氮反應器表現(xiàn)與活性炭去除效率高度正相關?；钚蕴坎糠只蛲耆ヮB固氮的雜環(huán)化合物(NHC的)，從而允許短程生物脫氮反應器被加載有相對無害的和較高的BOD 5 / COD進水。研究表明活性炭系統(tǒng)可作為煤氣化廢水短程脫氮預處理技術可行的方法。
本文作者：董帝豪
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