德国WTW氨氮/硝氮二合一传感器在河北廊坊新泉污水处理厂实验应用

 

生物脱氮需要2个过程：（1）硝化反应，即在好氧条件下将氨氮转化为亚硝酸氮和硝酸氮的过程；（2）反硝化反应，即在缺氧环境下以有机碳源为电子供体将硝化过程中产生的亚硝酸氮或硝酸氮转化为氮气的过程，因此反硝化反应的顺利进行须有充足的有机碳源。然而污水厂进水负荷每时每刻都在变化，进水碳氮比有时相差6-10倍，以致当进水碳氮比过低时，反硝化反应会因碳源不足而受到抑制。实践证明，外碳源投加是降低生物脱氮工艺出水总氮浓度的一种重要策略，但碳源投加应适量，既要保障硝酸氮的去除，又要尽可能降低外碳源投量。投加过多会因为碳源的消耗增加运行费用，增加污泥产量和耗氧量，而投量过低，则不能实现出水总氮浓度达到排放标准。因此，如何通过监控硝氮量来控制碳源投加量，具有很大的现实意义。

    此次污水处理实验模型为国家城市给水排水工程技术研究中心与河北廊坊新泉污水处理厂的合作项目。所用的工艺为奥贝尔氧化沟。Orbal氧化沟又称同心圆型氧化沟,奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。*后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0~0.3mg/L0.5~1.5mg/L'2~3mg/L,同时控制曝气强度，使外圈廊道的供氧速率与渠道内好氧速率相近，保证混合液的硝化反应。同时因为溶解氧浓度低，反硝化菌可以利用硝酸盐座位电子受体进行硝化反应。氮素在外圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程。

   本试验进水主要以生活废水为主，氨氮值比较高，达到40mg/L左右，COD值在300mg/L左右。在外沟和内沟中间部位安装氨氮/硝氮二合一电极，基本将外沟和内沟的氨氮值和硝氮值控制在10mg/L左右，通过实时监测内外沟的氨氮值和硝氮值，可以迅速观察到氨氮的处理效果，就能灵活投加碳源以及调整曝气量。这样不仅能够节省大量的电力消耗以及碳源的消耗量，节约经济成本，同时还能保证良好的净化处理效率。

    试验中采用的氨氮/硝氮测量仪为德国WTW公司生产的氨氮/硝氮二合一传感器,型号为VARiON700IQ。此款传感器具有以下特性：

•独有的铵盐和硝酸盐传感器合二为一

•自动补偿干扰离子的影响

•现场连续监测传感器技术

•快速响应，无滞后时间

•自动监控生化处理过程

•可全程多方位监测除氮工艺

•自动空气吹洗系统，保证长期可靠运行

• 非常经济实用

•无须校正，长期稳定性好

•无试剂消耗，投资维护成本低

由此可见，德国WTW氨氮/硝氮二合一传感器在河北廊坊新泉污水处理厂实验应用。污水处理的硝化/反硝化过程的监测优化在有了VARiON700IQ硝酸盐/氨氮电极之后可以变得非常简单。整套系统使用简单方便，测量数据快捷准确，而且经济有效，维护保养省，全程实时监测污水处理工艺，为污水处理厂控制成本和提高处理效率提供有力保障。