Simultaneous Nitrification and Denitrification in an SBR with a Modified Cycle During Reject Water Treatment

In this study, the dependence between volumetric exchange rate (n) in an SBR (Sequencing Batch Reactor) with a modified cycle and simultaneous nitrification and denitrification (SND) efficiency during the treatment of anaerobic sludge digester supernatant was determined. In the SBR cycle alternating three aeration phases (with limited dissolved oxygen (DO) concentration up to 0.7 mg O2/L) and two mixing phases were applied. The lengths of each aeration and mixing phases were 4 and 5.5 h, respectively. Independently of n, a total removal of ammonium was achieved. However, at n = 0.1 d-1 and n = 0.3 d-1 nitrates were the main product of nitrification, while at n = 0.5 d-1, both nitrates and nitrites occurred in the effluent. Under these operational conditions, despite low COD/N (ca. 4) ratio in the influent, denitrification in activated sludge was observed. A higher denitrification efficiency at n = 0.5 d-1 (51.3%) than at n = 0.1 d-1 (7.8%) indicated that n was a crucial factor influencing SND via nitrite and nitrate in the SBR with a low oxygen concentration in aeration phases.

W prezentowanych badaniach określono wpływ stopnia wymiany objętościowej (n) SBR ze zmodyfikowanym cyklem pracy na efektywność symultanicznej nitryfikacji i denitryfikacji (SND) podczas oczyszczania wód nadosadowych. Cykl pracy SBR składał się z naprzemiennie występujących trzech faz napowietrzania (limitowane stężenie tlenu do 0,7 mg O2/L) oraz dwóch faz mieszania. Długość każdej z faz napowietrzania i mieszania wynosiła odpowiednio 4 i 5,5 h. Niezależnie od stopnia wymiany objętościowej uzyskano całkowite usunięcie azotu amonowego. Przy n = 0,1 d-1 i n = 0,3 d-1 głównym produktem nitryfi kacji był azot azotanowy (V), podczas gdy przy n = 0,5 d-1 w ściekach oczyszczonych występował zarówno azot azotanowy (III) jak i (V). W założonych warunkach technologicznych, pomimo niekorzystnego ilorazu ChZT/N w dopływie (ok. 4), w osadzie czynnym uzyskano denitryfikację. Przy stopniu wymiany objętościowej n = 0,5 d-1 efektywność denitryfikacji wynosiła 51,3% i była kilkukrotnie wyższa niż przy n = 0,1 d-1 (7,8%), co wskazuje, że w warunkach ograniczonego dostępu do tlenu w fazie napowietrzania czynnikiem decydującym o uzyskaniu symultanicznej nitryfikacji i denitryfikacji był stopień wymiany objętościowej.