在生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝中, 提高CANON過程去除的氨氮能夠降低水中DO的消耗, 提高生物濾柱的抗沖擊負荷.有研究表明在氨氮僅通過硝化作用去除的生物濾柱中提升濾柱運行濾速不僅會導(dǎo)致濾料表面的水流剪切力增大, 降低硝化細菌對DO等基質(zhì)的網(wǎng)捕效率, 并且會縮短濾柱的EBCT(空床接觸時間), 導(dǎo)致硝化反應(yīng)時間減少進而使硝化作用對氨氮的去除率降低.故由上述可知, 濾速增加會影響氨氮僅通過硝化作用去除的生物濾柱中氨氮的去除, 而為明晰在生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝中濾速對氨氮去除的影響, 本實驗在出水合格的情況下梯次調(diào)節(jié)濾柱的運行濾速, 探究不同進水濃度時濾速對硝化作用及CANON過程的影響.鑒于此, 筆者在東北某地水廠運行了生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝, 探究濾速對低溫含鐵錳氨地下水中氨去除的影響, 并以此分析水質(zhì)對低溫含鐵錳氨地下水中氨去除的影響.

采用中試裝置在凈化車間開展低溫生物除鐵錳硝化耦合CANON工藝實驗研究.裝置采用已停止運行1個月的成熟生物濾柱.如圖 1所示, 由有機玻璃制成, 高為3 000 mm, 內(nèi)徑為200 mm.濾柱采用裝填總高度為1 600 mm的雙層濾料, 上層400 mm為級配為1.0~1.2 mm的煤成熟濾料, 下層1 200 mm為級配為0.6~1.2 mm的錳砂濾料, 承托層采用級配為1.2~20.0 mm的鵝卵石, 厚度為400 mm.以水廠兩級生物凈化工藝中的一級濾池濾后水與(FeSO4)、硫酸錳(MnSO4)及硫酸銨[(NH4)2SO4]配置成的混合液作為實驗進水.主要水質(zhì)指標(biāo)如下：水溫6~8℃, Fe(Ⅱ) 2.91~6.35 mg·L-1, Mn(Ⅱ) 0.47~0.98 mg·L-1, NH4 -N 1.15~2.26 mg·L-1, NO2--N痕量, NO3--N 0.07~0.34 mg·L-1, 高錳酸鹽指數(shù)痕量, pH為6~7, DO為8.3~10.0 mg·L-1.

傳統(tǒng)的生物脫氮過程中生活污水中的NH4 -N由AOB轉(zhuǎn)化為NO2--N, 再由NOB轉(zhuǎn)化為NO3--N, 之后由反硝化菌以NO2--N或者NO3--N為電子受體, 利用碳源轉(zhuǎn)化為N2完成生物脫氮過程.通常所說的短程硝化是將硝化過程控制在亞硝化階段, 能夠節(jié)省約40%的碳源和25%的氧氣消耗并提高反硝化效率, 也可以為自養(yǎng)生物脫氮方式厭氧氨氧化提供底物.短程硝化的實現(xiàn)關(guān)鍵是如何在硝化過程中抑制系統(tǒng)中NOB的活性, 目前已有的控制條件有溫度、pH、溶解氧、游離氨(FA)、游離亞(FNA)、低污泥齡和過程控制等.