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高浓度含硫含氮有机废水污染严重和危害性大,如何通过生物技术手段实现污染物的高效去除是目前国内外研究的热点。一体式碳氮硫共脱除工艺仍存在出水中硫化物含量高、单质硫转化率较低、工艺运行成本高等问题,本研究旨在开发高效稳定的碳氮硫共脱除处理设备并探讨工艺运行的关键影响因素,获得碳氮硫共脱除一体式新工艺的最佳运行条件,最大程度提高系统单质硫转化率,实现污水无二次污染排放。 ABR与传统方法比较具有工艺设备简单,运行调控方便,效率高,具有广阔的应用前景。本研究设计开发圆柱形四格室ABR反应器作为碳氮硫同步去除一体式工艺,并确定其主要结构参数。利用ABR反应器多格室特点使不同的微生物种群在各自适宜的条件下生存,实现各功能菌群的分相。通过连续流试验考察硫氮比、硝酸盐投加位点对运行效果影响。运行各阶段COD=1000mg/L,SO42-=500mg/L,COD/SO42-=2:1,容积负荷分别为0.8kg/m3·d、0.4kg/m3·d。 调节SO42--S/NO3--N比分别为5:2、5:3、1:1,即硝酸盐浓度分别为:130mg/L、194mg/L、323mg/L,比较对运行效果及单质硫转化率的影响,确定最佳硫氮比为1:1。反应器的良好相分离作用使硫酸盐还原菌能很快适应硝酸盐负荷的增加,其活性并未受到抑制。硫酸盐、硝酸盐及有机物去除率分别达到85.97％、99.1%、77.82%,单质硫转化率由最初的47.39%提高至56.62%。比较在进水、第二、三格室投加硝酸盐时碳氮硫共脱除的效果,确定第三格室为最佳硝酸盐投加位点。在进水中不加硝酸盐时避免了硝酸盐存在对硫酸盐还原菌的毒性抑制作用,有利于硫酸盐还原作用的高效进行。同时硝酸盐在第三格室投加时出水中硫化物浓度明显降低,通过物料平衡分析得单质硫转化率提高至72.88%。 为进一步提高单质硫转化率在最佳硫氮比及最佳硝酸盐投加位点条件下分别考察溶解氧浓度DO=0.1±0.02mg/L、0.25±0.02mg/L、0.4±0.02mg/L时运行效果。曝气对硫酸盐、硝酸盐的去除不会产生明显影响,始终保持高效去除。曝气量为DO=0.25mg/L左右时效果最佳,提高曝气量刺激了硫氧化菌的活性,从而促进了硫化物向单质硫的转化,进一步提高单质硫产率至81.37%,同时对有机物的代谢也起到一定促进作用,COD去除率提高至87.6%。