水體中氮素污染會(huì)引起生態(tài)以及健康方面的有害影響，氨在水中已離子（NH4+）和分子（NH3）形態(tài)存在，引起毒害作用的主要是NH3。對(duì)大部分魚(yú)類(lèi)而言，水體中的NH3的致死劑量為1mg/L。

1、實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

某養(yǎng)豬場(chǎng)廢水沼氣池出水小試實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)流量5L/d，總停留時(shí)間1~2d；水質(zhì)CODcr:670~1100mg/L、NH4+-N：209~371mg/L、NOX--N4~20mg/L，TN243~395mg/L、pH：6~9。

小試填料：BF納米載體填料，規(guī)格為20mm×20mm×15mm，有效比表面積為30000~50000m2/m3、比重0.95~1.05g/cm3、空隙率70%~90%、氧利用率為25%~35%。

泵與風(fēng)機(jī)：進(jìn)水泵和回流泵型號(hào)：LongerpumpTMBT100-2J、流量分別為10～30L/d、30～90L/d；電磁式空氣壓縮機(jī)型號(hào)：海利ACO-500，排氣量為100L/min。

1.2 菌種

本實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)微生物采用碧沃豐針對(duì)養(yǎng)殖行業(yè)廢水的優(yōu)勢(shì)菌種。缺氧池優(yōu)勢(shì)細(xì)菌：芽孢桿菌、酵母菌屬、反硝化細(xì)菌。好氧優(yōu)勢(shì)細(xì)菌：酵母菌屬、芽孢桿菌屬、亞硝化單胞菌、硝化桿菌。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置圖見(jiàn)圖1。反應(yīng)器材料為有機(jī)玻璃，調(diào)節(jié)池規(guī)格為100mm×100mm×200mm、缺氧池和好氧池規(guī)格為φ150mm×500mm。

1.4 試驗(yàn)方法

啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)：用某養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣池出水充滿(mǎn)實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)節(jié)pH控制在7.5~8.5，缺氧池加入芽孢桿菌、酵母菌屬、反硝化細(xì)菌各0.1g，開(kāi)啟攪拌裝置，溶解氧控制在0.5mg/L以下。好氧池加入酵母菌屬、芽孢桿菌屬、亞硝化單胞菌、硝化桿菌各0.1g，控制溶解氧在2~4mg/L。缺氧池的COD/TP控制100~300:1；好氧池的COD/TP控制100:1可使用磷酸鹽進(jìn)行調(diào)節(jié)。硝化液回流比可控制在100%~300%。

負(fù)荷提升階段：待好氧池氨氮降浮減少，缺氧池可開(kāi)始進(jìn)水。每次提升負(fù)荷依次為0.5L/d、0.5L/d，1L/d，1.5L/d，2.5L/d，5L/d，時(shí)間間隔依據(jù)好氧池出水氨氮情況而定。

2、試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 好氧池氨氮和pH隨時(shí)間變化關(guān)系

圖2結(jié)果顯示好氧池的氨氮下降，會(huì)導(dǎo)致pH值下降。這一結(jié)果揭示了微生物進(jìn)行硝化作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，會(huì)消耗系統(tǒng)中的堿，從而導(dǎo)致好氧池的pH下降。

2. 2好氧池氨氮去除效果分析

由圖3可知，好氧池進(jìn)水氨氮濃度在200～400mg/L波動(dòng)，在30d的連續(xù)運(yùn)行中，從8月8日到8月17日為硝化系統(tǒng)建立階段；8月18日到9月5日，為系統(tǒng)負(fù)荷提升階段。整個(gè)過(guò)程，停留時(shí)間在1~2d，氨氮平均去除率可達(dá)96.8%，最高可達(dá)98.8%，出水氨氮在4.9~6.6mg/L之間。

2.3 好氧池出水氮素分析

在系統(tǒng)進(jìn)水量維持在2.5L/d，總氮維持在系統(tǒng)停留時(shí)間為2d，研究不同硝化液回流，對(duì)該類(lèi)廢水總氮去除效果。具體結(jié)果如表1所示。

由表可知，在回流量為250%，出水總氮為13.95mg/L（進(jìn)水總氮為283.82mg/L），總氮的去除率為95.08%。當(dāng)硝化液回流量大于250%時(shí)，系統(tǒng)出水的總氮反而升高。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，硝化液的回流比盡量控制在250%左右。

3、結(jié)論

（1）系統(tǒng)停留時(shí)間在1~2d，氨氮平均去除率可達(dá)96.8%，最高可達(dá)98.80%，出水氨氮穩(wěn)定在4.9~6.6mg/L之間，達(dá)到了污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）在停留時(shí)間為2d，硝化液回流量為250%，系統(tǒng)總氮去除率高達(dá)95.08%。