部分亞硝化-厭氧氨氧化耦合工藝處理污泥脫水液的研究.pdf

1、污泥脫水液屬于低堿度、低C/N、高氨氮廢水，采用傳統(tǒng)的生物硝化/反硝化工藝已不能滿足這類低C/N、高氨氮廢水的處理要求。因此開發(fā)應(yīng)用型高效、低耗的生物脫氮工藝顯得尤為重要，亞硝化、厭氧氨氧化(ANAMMOX)、全程自養(yǎng)脫氮等新型生物脫氮技術(shù)的研究成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。然而，目前的研究成果大多處于實(shí)驗(yàn)室配水研究階段。 本試驗(yàn)以實(shí)際污泥脫水液為研究對(duì)象，采用缺氧濾床+好氧懸浮填料生物膜連續(xù)流工藝，在常溫、高溶解氧條件下，于好氧反應(yīng)器

2、中實(shí)現(xiàn)和維持了脫水液部分亞硝化：同時(shí)采用先啟動(dòng)硝化生物膜再啟動(dòng)ANAMMOX應(yīng)器的方法，成功啟動(dòng)了ANAMMOX反應(yīng)器，然后將部分亞硝化反應(yīng)器和ANAMMOX反應(yīng)器耦合起來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全程自養(yǎng)生物脫氮，達(dá)到高效生物脫氮目的。此耦合工藝具有無需外加有機(jī)碳源、節(jié)省需氧量、降低能耗等優(yōu)點(diǎn)。 本試驗(yàn)主要結(jié)果如下： 在高溶解氧(6～9mg/L)、常溫(15～29℃)、長(zhǎng)SRT條件下，利用特定抑制因子游離氨(FA)對(duì)亞硝酸鹽氧化菌

3、的抑制作用，從而使氨氧化菌在數(shù)量或活性上占優(yōu)勢(shì)，成功地在缺氧濾床+好氧懸浮填料生物膜連續(xù)流工藝中實(shí)現(xiàn)了部分亞硝化。在亞硝化反應(yīng)器啟動(dòng)前130d過程中FA濃度在1.0～10.3mg/L，均在抑制亞硝酸鹽氧化菌活性的閾值范圍內(nèi)。長(zhǎng)期維持FA的選擇性抑制作用，從而獲得穩(wěn)定的亞硝化，亞硝氮積累率可達(dá)80％左右，當(dāng)進(jìn)水氨氮有機(jī)負(fù)荷(ALR)為1.15kg/(m3·d)時(shí)，亞硝氮積累率高達(dá)97.7％。通過綜合調(diào)控進(jìn)水ALR、進(jìn)水堿度/氨氮和好氧段水

4、力停留時(shí)間，可以調(diào)節(jié)出水NO2--N/NH4+-N的比率。當(dāng)進(jìn)水NH4+-N平均為315.8mg/L，平均進(jìn)水ALR為0.43kg/(m3·d)，進(jìn)水堿度/氨氮為5.25時(shí)，出水NO2--N/NH4+-N為1.25左右，從而為ANAMMOX工藝創(chuàng)造了進(jìn)水條件，較好地實(shí)現(xiàn)了匹配ANAMMOX工藝的部分亞硝化。 采用先培養(yǎng)自養(yǎng)硝化生物膜，再啟動(dòng)ANAMMOX反應(yīng)器的方法，可以在110d內(nèi)快速啟動(dòng)厭氧氨氧化。第200d時(shí)反應(yīng)器的NH

5、4+-N和NO2--N去除容積負(fù)荷分別為0.526kg/(m3·d)和0.536kg/(m3·d)。在啟動(dòng)初期，由于好氧氨氧化占主導(dǎo)地位，出水pH值低于進(jìn)水pH值。隨著啟動(dòng)過程的推進(jìn)，厭氧氨氧化逐漸占主導(dǎo)地位，出水pH值高于進(jìn)水。第110～200d，氨氮去除量、NO2--N去除量、NO3--N生成量的比值平均為1:1.1:0.33。在ANAMMOX反應(yīng)器的啟動(dòng)過程中，通過反應(yīng)器內(nèi)NH4+-N去除量、NO2--N去除量、NO3--N生成量

6、及它們之間的比值、進(jìn)出水pH值的變化作為指示參數(shù)，可以及時(shí)了解厭氧氨氧化的啟動(dòng)進(jìn)程。生物膜啟動(dòng)厭氧氨氧化的反應(yīng)器在提高ANAMMOX菌的固定化、減少菌種流失方面具有較大優(yōu)勢(shì)。 部分亞硝化反應(yīng)器出水NO2--N/NH4+-N比率對(duì)提高該耦合工藝的脫氮效率至關(guān)重要，當(dāng)進(jìn)水NH4+-N為640mg/L，ALR為1.16kg/m3·d，進(jìn)水堿度/氨氮為5.1時(shí)，進(jìn)入ANAMMOX反應(yīng)器的NO2--N/NH4+-N為1.2左右時(shí)，ANA