摘要：通过水力停留时间对亚硝酸氮积累的影响研究发现，在HRT相对亚硝酸菌的增殖富足的条件下，体系内的碱度是影响亚硝酸氮积累的主要因素。24h连续监测表明，针对“中老龄”垃圾渗滤液这一特定水质，将HRT设在4.5d为宜。
关键词：垃圾渗滤液；亚硝酸型硝化；水力停留时间；碱度
高氨氮、低碳氮比是“中老龄”垃圾渗滤液的重要水质特征，这使得传统的生物脱氮工艺脱氮效果不佳，甚至无能为力。同时，折点氯化法和吹脱法等有效的物化脱氮方法用于渗滤液脱氮在技术经济上仍存在不少问题。虽然短程（亚硝酸性）硝化反硝化和厌氧氨氧化等新型的生物脱氮理论，为解决“中老龄”渗滤液高氨氮脱除难题提供了一个崭新的视角，但是如何持久有效地实现亚硝酸氮的稳定积累仍是上述新的脱氮途径顺利开展的关键所在。这一问题也便成为研究的重点和热点，目前针对“中老龄”垃圾渗滤液为研究对象的还很少，而且有关研究所处理水质的氨氮浓度相对较低。考虑到水力停留时间（HRT）与容积负荷之间存在一定的相关性，笔者对亚硝酸型硝化反应器（SBR）处理“中老龄”渗滤液的相对最佳HRT进行了研究。
1试验材料和方法
1.1试验装置
SBR试验装置见图1。
1.2试验方法
试验所用原水来自上海老港填埋场9年龄垃圾渗滤液，部分水质指标为：COD：2500mg/L左右；BOD5：265mg/L左右；NH3-N：3000mg/L左右；NO2-N：几乎为零；NO3-N：50mg/L左右；pH值：8.15左右；碱度：12000mg/L左右（以CaCO3计）。试验所用活性污泥来自上海曲阳污水处理厂的二沉池回流污泥，经过接种、驯化和培养，通过控制溶解氧浓度使亚硝酸细菌成为优势菌属。

图1SBR试验装置
试验条件：采用温控仪和加热棒对SBR反应器进行恒温控制，温度为25±1℃（HRT为20、15、10d）和30±1℃（HRT=6d，由于室温的限制）；DO为0.7~1.1mg/L；污泥浓度为3.0~4.6g/L；没有对pH值和碱度进行调节控制；SBR运行周期为24h，进水0.5h，沉淀1.0h，排水0.5h；需要说明的是在对温度的研究中，发现30±1℃条件下亚硝酸氮的积累量与25±1℃条件下相差不大(10mg/L左右)；检测项目：NH3-N（纳氏试剂分光光度法）；NO2-N（N-1-萘基乙二胺光度法）；NO3-N（离子选择性电极法）；pH值（PHS-2ST酸度计）；碱度（电位滴定法）；DO及温度（JPB-607型便携式溶氧仪）。
2HRT对亚硝酸型硝化的影响研究结果及分析
为探索亚硝酸型硝化反应器（SBR）处理“中老龄”垃圾渗滤液的相对最优HRT，本试验先后进行了HRT为20（工况1）、15（工况2）、10（工况3）和6d（工况4）4种工况下的研究。以下试验结果的图示表示均从稳定阶段开始，例如工况1从运行的第44天开始处于稳定阶段，工况2从第28天开始处于稳定阶段，工况3从第16天开始处于稳定阶段，工况4从第11天开始处于稳定阶段，为此分别将第44、28、16和11d作为相应工况图示的起点，具体分别见图2~图7。
本试验始于HRT为20d条件下中温启动反应器的研究，试验过程中将进水曝气30min后所取混合液的上清液浓度作为进水浓度，而且假设整个过程中不存在同时硝化反硝化。从这些图示可以看出，

图24种工况下亚硝酸氮的转化规律

图34种工况下硝酸氮的转化规律

图44种工况下亚硝酸型硝化的程度

图54种工况下出水NO2-N/NH3-N的比值

图64种工况下SBR混合液pH值

图74种工况下SBR出水pH值
随着HRT的减少，也即氨氮容积负荷的提高，反应器体系内亚硝酸氮的转化率却在不断的增加（HRT为20、15、10、6d时，亚硝酸氮转化率分别为110、135、180和270mg/（L•d）左右）；4种工况下硝酸氮的转化率没有大的变化，基本维持在7mg/（L•d）左右，这主要是因为低溶解氧、游离氨和游离亚硝酸对硝酸菌的多重抑制作用；与亚硝酸氮的积累随着HRT的减少基本相对应，出水NO2-N/NOx-N（％）也表现出类似的趋势（工况1和工况2基本接近，为93.5％左右；工况3和工况4分别为94.8％和95.1％左右）；前3种工况出水NO2-N/NH3-N的比值也呈现递增趋势，分别平均为1.40、1.44和1.53，工况4出水NO2-N/NH3-N的比值为1.42左右，主要是因为氨氮负荷的增加幅度大于亚硝酸氮转化率的增加幅度。体系中进水的pH值也随着HRT的减少而增加，4种工况分别平均为7.53、7.61、7.75和7.95，出水pH值也随着HRT的减少而增加，4种工况分别平均为6.90、6.95、6.98和7.05。
随着HRT的