在好氧反應(yīng)狀態(tài)下，利用好氧菌分解有機(jī)物，并把NH3－N氧化成NOx－N；在缺氧反應(yīng)狀態(tài)下，異氧菌在一定的有機(jī)物濃度和缺氧的條件下，將NOx－N還原為N2.水解反應(yīng)段的設(shè)置能改善污水可生化性。與其它工藝相比，該工藝具有能耗低、占地面積小、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。本研究主要對(duì)水解－交替脈沖曝氣工藝的工藝特點(diǎn)及在城市污水處理中COD去除及氨氮降解的效能作初步的探討。

試驗(yàn)部分廢水處理工藝流程該廢水處理工藝流程如所示。先將廢水泵入貯水池混合后，進(jìn)入水解池。廢水經(jīng)過(guò)水解池處理后，進(jìn)入交替曝氣池處理后直接排入校內(nèi)的排水溝。廢水來(lái)源及分析方法廢水來(lái)源試驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段探索COD、NH3－N等對(duì)工藝影響，為便于試驗(yàn)條件的探討，采用模擬合成生活污水，合成污水水質(zhì)擬合狀況見(jiàn)。第二階段采用某校園內(nèi)排放的生活污水進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)，其水質(zhì)變化情況見(jiàn)。配制生活污水水質(zhì)擬合情況（mg／L）生活污水水質(zhì)檢測(cè)情況（mg／L）檢測(cè)指標(biāo)及分析方法水溫，碘量法和9010便攜式溶解氧測(cè)定儀測(cè)定；TN，過(guò)硫酸鉀－紫外分光光度法；NO3－N，電極法；NH3－N，電極法。試驗(yàn)裝置規(guī)格及微生物培養(yǎng)、馴化裝置規(guī)格池高50cm，有效水深為40.7cm.水解池總體積為112.6L，有效體積為91.7L，水解池水力停留時(shí)間為2.3h；交替曝氣池總體積為451.4L，有效體積為367.5L，交替曝氣池的水力停留時(shí)間為9.2h.微生物培養(yǎng)馴化在微生物膜培養(yǎng)階段，向裝填好半軟性彈性立體填料的水解池與交替脈沖曝氣裝置中加入少量活性污泥，并進(jìn)行適量曝氣，以加快生物膜的形成，通過(guò)逐步提高進(jìn)水量的辦法進(jìn)行微生物膜的培養(yǎng)、馴化。待COD降解率達(dá)到80％以上時(shí)，逐步將污水進(jìn)水量增至設(shè)計(jì)流量（40L／h）進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。運(yùn)行效果如。從159mg／L直至1274mg／L，但有機(jī)物的去除效果均非常顯著，具有較高的去除率，尤其是試驗(yàn)穩(wěn)定之后，盡管水質(zhì)變化幅度較大，但出水水質(zhì)穩(wěn)定，處理出水COD維持在60mg／L以下，說(shuō)明此工藝耐沖擊能力較強(qiáng)。處理工藝沿程COD、NH3－N分布狀況試驗(yàn)時(shí)選定某一曝氣狀態(tài)對(duì)處理工藝各工段的COD和NH3－N的沿程濃度分布進(jìn)行測(cè)定。

由的結(jié)果可以說(shuō)明，盡管在采樣時(shí)4、6池均在曝氣，但因剛從厭氧狀態(tài)轉(zhuǎn)向好氧狀態(tài)，有機(jī)物消耗溶解氧速率較快，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中亦發(fā)現(xiàn)4～6池的生物膜較厚，因此DO處于較低水平（＜1mg／L），處于缺氧及半缺氧狀態(tài)，而未曝氣的5、7池則DO更低。DO、COD、NH3－N沿程濃度變化狀況（mg／L）從8～11池的DO分布來(lái)看，處于曝氣狀態(tài)的反應(yīng)池其DO較高（如8、10池），而未曝氣的反應(yīng)池則DO相對(duì)較低（如9、11池），但仍處于較高水平（均＞1mg／L）。這種現(xiàn)象一方面可以說(shuō)明通過(guò)采用間歇曝氣，完全有可能實(shí)現(xiàn)好氧－缺氧過(guò)程，另方面也說(shuō)明在工藝的后段因COD已處于較低的水平，耗氧速度相應(yīng)減慢，因此如果整個(gè)工序均采用一致的曝氣量，不利于該工藝后段各池達(dá)到反硝化脫氮的條件。由上述結(jié)果可見(jiàn)，不宜采用對(duì)各反應(yīng)池均一曝氣量，應(yīng)采用遞減式曝氣方式進(jìn)行，即在交替脈沖曝氣池前段（4～5池或4～6池）采用持續(xù)且較大曝氣量進(jìn)行曝氣，使DO維持在2mg／L以上，以便快速削減COD，為后段的硝化－反硝化創(chuàng)造條件。而后段，則宜以遞減式曝氣方式進(jìn)行曝氣，逐級(jí)減少曝氣量，維持曝氣狀態(tài)的反應(yīng)池DO值在1.5～2mg／L左右，從而使不曝氣的反應(yīng)池能快速將DO降低至0.5mg／L左右，以滿(mǎn)足反硝化的需要。從沿程DO、COD、NH3－N等指標(biāo)的分布可以說(shuō)明，只要DO足夠且COD濃度較低，則具有較高的NH3－N降解性能。從也可看出，1～8池NH3－N濃度變化不大，基本沒(méi)有降低，從9池以后才開(kāi)始明顯降低。這主要是由于1～7池DO較低（硝化菌對(duì)DO的忍受極限：DO＝0.5～0.7mg／L），硝化菌難于得到種群生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，且COD又處于較高濃度，抑制了自養(yǎng)菌（硝化菌）的生長(zhǎng)。

從的沿程COD、NH3－N濃度變化還可以說(shuō)明，水解－分段交替脈沖曝氣工藝明顯不同于全混式處理工藝，COD含量沿程呈梯度降低，后段NH3－N含量沿程也呈梯度降低，表明該工藝沿程微生物種群表現(xiàn)出一定的分區(qū)性。水解對(duì)COD去除效果的影響水解可以改善廢水的可生化性，提高后續(xù)處理工藝的處理效能，同時(shí)還對(duì)廢水水質(zhì)變化具有緩沖擊作用。水解段對(duì)COD的去除效果如。由的結(jié)果可見(jiàn)，生活污水經(jīng)過(guò)水解段處理，COD有所降低，但不是非常顯著，去除率平均為24.4％。水解對(duì)COD的去除率雖不高，但由于懸浮性和顆粒狀有機(jī)物經(jīng)過(guò)水解處理能轉(zhuǎn)化為可溶性有機(jī)物，使BOD／COD值得以提高，從而提高后續(xù)的好氧生化處理效能。NH3－N去除效率NH3－N的存在是水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的出現(xiàn)主因，而生活污水是排放NH3－N的主要來(lái)源，因此氨氮去除效果是生活污水處理工藝研究的重要指標(biāo)。