常溫低基質(zhì)濃度下厭氧氨氧化反應(yīng)器的脫氮性能研究.pdf

1、隨著人類(lèi)生活水平的改善和不斷提高，所排出的工業(yè)廢水和生活污水中氮的含量急劇升高，水體富營(yíng)養(yǎng)化經(jīng)常發(fā)生。為此我國(guó)新的排放標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)加強(qiáng)了對(duì)氮磷的排放要求。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，無(wú)論是新建污水處理廠還是已有的污水處理廠都要面臨脫氮除磷的要求。傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)存在工藝流程長(zhǎng)、能耗大、需外加碳源等缺點(diǎn)，而厭氧氨氧化(Anammox)工藝的發(fā)現(xiàn)為污水的脫氮提供了新的思路。
　　厭氧氨氧化工

2、藝是一種新型的高效自養(yǎng)生物脫氮工藝，該工藝是以亞硝氮為電子受體，在厭氧條件下，將氨氮氧化為氮?dú)獾倪^(guò)程。與傳統(tǒng)的硝化/反硝化生物脫氮工藝相比，厭氧氨氧化工藝具有耗氧量少，無(wú)需外加碳源，污泥產(chǎn)量低和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景和很高的開(kāi)發(fā)價(jià)值，是目前已發(fā)現(xiàn)的最經(jīng)濟(jì)的脫氮工藝。
　　目前，已經(jīng)證實(shí)厭氧氨氧化現(xiàn)象在自然界普遍存在，在海洋的氮素循環(huán)過(guò)程中更是起著無(wú)可替代的作用。這種普遍存在于自然界的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程在脫氮處理中具有極

3、大的優(yōu)勢(shì)，如能將厭氧氨氧化過(guò)程人工強(qiáng)化，并應(yīng)用于城市生活污水的處理，必將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本課題以人工配水為原水，在常溫低基質(zhì)濃度下，對(duì)上向流厭氧氨氧化生物膜反應(yīng)器的啟動(dòng)、運(yùn)行效能及其影響因素進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)果如下：
　　(1)啟動(dòng)及運(yùn)行效能。控制厭氧氨氧化反應(yīng)器進(jìn)水pH值為7.50～7.80、NH4+-N為30～40 mg/L、NO2--N為35～50 mg/L，溫度為20～25℃，以上向流生物濾池為反應(yīng)器，

4、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氧化溝回流污泥為接種污泥，采用先培育好氧生物膜，后轉(zhuǎn)為厭氧環(huán)境培育厭氧氨氧化生物膜的方式，經(jīng)過(guò)224天的運(yùn)行，成功實(shí)現(xiàn)了常溫低基質(zhì)濃度下厭氧氨氧化反應(yīng)器的啟動(dòng)。在穩(wěn)定運(yùn)行階段，出水亞硝氮和氨氮的平均濃度為1.4 mg/L，和4.6 mg/L，平均去除率分別為95.3％和90.1％，去除比例為(1～1.8)：1，主要集中在(1.4～1.5)：1，亞硝氮和氨氮去除的容積負(fù)荷分別為104.2 mg/(L.d)和146.0 mg/(L.

5、d)。
　　(2)影響因素。厭氧氨氧化反應(yīng)器成功啟動(dòng)后，研究了常溫((20±1)℃)條件下pH值、有機(jī)物、進(jìn)水亞硝氮與氨氮之比、HRT和基質(zhì)負(fù)荷對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)器的影響。結(jié)果表明：pH值、有機(jī)物、進(jìn)水亞硝氮與氨氮之比、HRT和基質(zhì)負(fù)荷對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)器影響顯著。厭氧氨氧化反應(yīng)的最適pH值為6.7～8.5。當(dāng)pH值低于6.7或高于8.5時(shí)，引起廢水中的游離氨(FA)和游離亞硝酸(FNA)的濃度高于8.93mg/L和2.67×10-2

6、mg/L，抑制厭氧氨氧化反應(yīng)。當(dāng)COD濃度長(zhǎng)期維持在60mg/L以上時(shí)，厭氧氨氧化反應(yīng)受抑制明顯。停止加入COD，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，厭氧氨氧化反應(yīng)器能恢復(fù)到初始狀態(tài)。進(jìn)水亞硝氮與氨氮之比為(1.35～1.37)：1時(shí)，TN去除率最高，平均為89.0％。本實(shí)驗(yàn)條件下厭氧氨氧化反應(yīng)器的HRT不宜小于2 h。當(dāng)亞硝氮的濃度超過(guò)140mg/L時(shí)，厭氧氨氧化菌就會(huì)受到抑制，但是并沒(méi)有完全失活，估計(jì)長(zhǎng)時(shí)間在此條件下運(yùn)行，厭氧氨氧化菌也會(huì)逐漸適應(yīng)，