電極-SBR法處理城市污水脫氮除磷的研究

更新時間：2012-10-09 08:51 來源：廣州化工作者: 陳欣義石鍵韻閱讀：1530

[摘要]本論文研究的目的在于研究電場與生物協(xié)同作用下，SBR 法去除污水中氮磷的效果。實驗結(jié)果表明，電極-SBR 法比傳統(tǒng)的SBR法在脫氮除磷方面，都有比較明顯的提高。實驗還揭示：由于電場的作用，造成了電極表層的氧氣濃度降低，抑制了硝化/亞硝化菌的生長，并在電解的過程中為反硝化提供H+作為電子受體，促進了反硝化反應(yīng)。而陰極板上產(chǎn)生的氫氣形成了缺氧環(huán)境，反硝化菌可能在缺氧的條件下利用氫作為載體對硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮進行徹底的氧化還原成氮氣。

[關(guān)鍵詞]電極；SBR 法；城市污水；生物脫氮除磷

隨著經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，隨著化肥、洗涂劑、農(nóng)藥和各種其它化學(xué)物質(zhì)的普遍使用城市污水中的氮、磷含量不斷增加。一般的生物處理或二級處理對氮、磷的去除效果很差。如果高氮、磷含量的廢水排入湖泊或不能流動的水體則將導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化使水休中藻類大量繁殖，而藻類死亡后又會使水體受到其分解產(chǎn)物的二次污染而消耗大量的溶解氧，為此需要對含氮磷量偏高的城市污水進行脫氮除磷處理。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合了廣州市城市污水水質(zhì)的特點以及國內(nèi)外相關(guān)報道，提出了電極—SBR 法處理城市污水除磷脫氮的方法。并對次進行了理論探討和實驗研究[1-2]。

1 電極生物法的發(fā)展概況

早在 1988 年，F(xiàn)unchs 等[3]已將生物處理方法與電化學(xué)方法結(jié)合起來，應(yīng)用于反硝化除氮。1990 年，Senda 將氧化還原酶修飾在電極上，應(yīng)用于傳感器和反應(yīng)器中，其明顯特征是能對酶反應(yīng)進行電化學(xué)控制。

1992 年，Mello[4]等首次提出電極—生物反應(yīng)器的概念。他們將NO3- 、NO2-、N2O 還原酶與藏紅T 等具有電子傳遞能力的染料基質(zhì)相混合后，涂布在陰極表面，制成生物膜電極。經(jīng)過固定，酶的活性及染料的電子傳遞能力均有所提高，電極為固定化酶有效地提供還原能力。他們還首先提出了“電流提供反硝化還原力”、“電流促進和控制反硝化”等概念。

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