厭氧氨氧化菌的富集及其與反硝化菌協(xié)同脫氮研究.pdf

1、傳統(tǒng)生物硝化反硝化技術(shù)處理低碳氮比污水時(shí)，因需曝氣和投加有機(jī)碳源，存在能耗高和處理成本高等問題。由于厭氧氨氧化工藝?yán)脕喯跛猁}作為電子受體將氨氮直接氧化成氮?dú)?，不需投加碳源，適宜處理低碳氮比污水。一般污水中的氮以氨氮為主，目前厭氧氨氧化反應(yīng)所需的亞硝酸鹽主要通過短程硝化產(chǎn)生，但長期穩(wěn)定維持短程硝化較困難，短程硝化易轉(zhuǎn)變?yōu)槿滔趸?，?dǎo)致硝化過程最終產(chǎn)物為硝酸鹽。并且，厭氧氨氧化反應(yīng)過程中約有10％的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，易使出水總氮濃度超過排放

2、標(biāo)準(zhǔn)。
　　由于亞硝酸鹽是反硝化過程的中間產(chǎn)物，可通過反硝化過程為厭氧氨氧化反應(yīng)提供亞硝酸鹽。本論文以乙酸鈉為碳源，研究了低碳氮比污水反硝化過程中亞硝酸鹽累積規(guī)律；以硝化污泥和反硝化污泥作為接種污泥，研究厭氧氨氧化菌富集培養(yǎng)過程，并考察了溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)的影響；在已富集厭氧氨氧化菌的系統(tǒng)中投加有機(jī)物進(jìn)一步富集反硝化菌，研究不同碳氮比污水中厭氧氨氧化菌和反硝化菌協(xié)同脫氮性能。研究結(jié)論如下：
　?。?）低碳氮比污水在反硝化過

3、程中均存在亞硝酸鹽累積現(xiàn)象，且硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。亞硝酸鹽最大累積率與溫度以及進(jìn)水碳氮比有關(guān)。溫度相同時(shí)，亞硝酸鹽最大累積率隨著進(jìn)水碳氮比的增加而升高。進(jìn)水碳氮比相同時(shí)，隨著溫度增加，亞硝酸鹽最大累積率隨之上升。
　?。?）以硝化污泥和反硝化污泥作為接種物均可啟動厭氧氨氧化反應(yīng)。R1和R3反應(yīng)器接種的污泥中含有大量的硝化菌，在厭氧氨氧化啟動過程中未出現(xiàn)明顯的菌體自溶階段；R2反應(yīng)器接種的污泥中以反硝化菌為主，運(yùn)行初期

4、發(fā)生明顯的菌體自溶。此后，三個(gè)反應(yīng)器中的培養(yǎng)物經(jīng)過活性遲滯階段、活性提高階段后進(jìn)入活性穩(wěn)定階段；穩(wěn)定運(yùn)行期間R1、R2和R3中亞硝酸鹽去除量、氨氮去除量與硝酸鹽生成量平均比值分別為1.30:1:0.23、1.35:1:0.10和1.23:1:0.18。
　?。?）溫度對厭氧氨氧化反應(yīng)影響大。溫度自35℃降至25℃，厭氧氨氧化反應(yīng)過程中NO2--N去除速率由2.49mg/（gVSS·h）降至0.69mg/（gVSS·h）。在20℃和

5、15℃下，厭氧氨氧化反應(yīng)基本受到抑制，系統(tǒng)中主要發(fā)生硝化反應(yīng)。
　?。?）在厭氧氨氧化污泥中富集的反硝化菌只有在NO3--N完全去除后，才會將NO2--N進(jìn)一步還原為N2，即硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。進(jìn)水TOC/TN比為0.25時(shí)，因該系統(tǒng)缺乏碳源，由NO3--N還原生成的NO2--N主要通過厭氧氨氧化作用去除，系統(tǒng)出水NH4+-N和TN濃度低。進(jìn)水TOC/TN比為1.0和1.5時(shí)，當(dāng)污水中NO3--N完全去除后，由于污水