两段式短程硝化.doc

1、两段式短程硝化-厌氧氨氧化脱氮性能及其 N_20产生途径研究近年来, 相继发展一些新型脱氮工艺 , 尤其是短程硝化 -厌氧氨氧化工艺 ,相对于传统脱氮工艺 ,短程硝化 -厌氧氨氧化工艺不但节省了 62.5%的曝气量,而且 无需外加碳源，污泥产量低。短程硝化工艺在处理低 C/N城市污水如何维持稳定 的亚硝态氮积累并没有深入的研究。因此 , 有必要对其在不同运行条件下的稳定性及氮素转化途径进行研究。由 于厌氧氨氧化菌世代时间较长 , 生长缓慢 , 而生物滤池是集生物氧化与物理截留 于一体,可有效防止厌氧氨氧化菌的流失 ,因此,在生物滤池内实现厌氧氨氧化具 有很大的优势。此外,厌氧氨氧化菌对其生长环

2、境要求严苛 ,易受环境条件改变的影响 ,探讨 DO等环境因素对其脱氮性能的影响，对其实际应用中的调控具有一定意义。 在生 物脱氮过程中会排放温室气体 -氧化亚氮( N20), 其对环境的危害不 容忽视。而主流厌氧氨氧化工艺N20的释放量及产生途径研究较少，通 过深入研究N20的产生机理,并调控运行参数,可以达到 N20减量化的目的。本课题以实际生活污水为研究对象,通过接种稳 定运行的中试短程硝化SBF内污泥,经过11d,达到95%以上亚硝累积率,实现了短 程硝化的快速启动。短程硝化稳定后，研究了不同溶解氧条件下短程硝化的稳定性，当DO浓度降 低到 0.5mg/L 时, 氨氧化速率逐步降低 ,N

3、AR(nitrite accumulation rate)由91.8%降低到71.7%。高DO和低DO运行阶段AOB勺氧半饱和常数分别为0.146 mg 02/L 和 0.307 mgO2/L,长期高 DO条件运行下 AOB寸溶 解氧有更高的亲和力。低DO条件下容易使Nitrospira 的生长获得优势，Nitrospira 是影响短程硝 化稳定的重要因素。研究其氮素转化途径得出 ,不同溶解氧条件下 ,系统内主要发 生不同程度的短程硝化、同步硝化反硝化及厌氧氨氧化作用。短程硝化过程产生N20的主要途径为硝化细菌反硝化作用。禾 用生物滤池完成了厌氧氨氧化菌的培养与富集 , 经过 173 d 厌氧

4、氨氧化滤池启动 成功 ,TN 去除率达到 83.6%以上 , 最大总氮去除负荷达到 0.75 kg/m3/d 。厌氧氨氧化滤池启动初期未采取加热措施,第138d,滤池温度降低到16C 时,Anammo菌虽然有活性，但活性较低,TN去除率降低到50%,逐步升高温度到25C 后,其活性逐渐恢复，第173d后,TN去除率达到80%上。可见，降低温度对 An ammo菌的抑制是可逆的。进水溶解氧浓度为4.05.0 mg/L,由于厌氧氨氧化生物膜接种污 泥存在部分硝化菌，可以将滤池中的溶解氧去除，系统TN去除率始终维持在78% 以上。两段式短程硝化-厌氧氨氧化运行期间，短程硝化SBR增加前置反硝化，可 以进一步抑制NOB的活性，有利于AOB的生长。控制温度 25C,滤速 0.25m/h,进水 NH4v/sub+v/sup-N浓度为 16-20mg/L,经过10d,TN去除率由46.73%升高到78%以上 ,厌氧氨氧化滤池启动成 功。常温25C时，逐步提高滤速,218d开始，控制滤速为0.5 m/h,经过10天，滤 池去除率由65%提高到90%以上，总氮容积负荷为0.75 kg/m3 d,两 段式厌氧氨氧化出水TN平均浓度为8 mg/L。成功实现了两段式短程硝化 -厌氧氨氧化工艺稳定高效地处理生活污水。此外,短程硝化 SBR内 N20产生量占 NH4+v/sup-N氧