短程硝化-厭氧氨氧化處理高氨氮高鹽廢水的研究.pdf

1、隨著工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量的含氮廢水進(jìn)入環(huán)境中，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、消耗水體中的溶解氧、對(duì)人及生物有毒害。傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮工藝處理流程長(zhǎng)、造價(jià)高、動(dòng)力消耗大、效率低和處理成本高，在實(shí)際應(yīng)用中處理高氨氮廢水問(wèn)題較多。短程硝化-厭氧氨氧化工藝具有不需要添加有機(jī)碳源，能夠節(jié)省曝氣量、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，成為了研究的熱點(diǎn)，但是該工藝仍然存在許多缺點(diǎn)，例如厭氧氨氧化污泥少，ANAMMOX菌馴化培養(yǎng)慢，啟動(dòng)工藝時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題，且目前研

2、究主要集中在低氨氮濃度、低鹽分廢水條件下運(yùn)行，因此本課題主要研究?jī)?nèi)容為厭氧氨氧化反應(yīng)中ANAMMOX菌的快速馴化富集和低氨氮條件下快速啟動(dòng)短程硝化-厭氧氨氧化工藝以及在高氨氮高鹽分廢水時(shí)對(duì)該工藝產(chǎn)生的影響。
　　為了縮短短程硝化-厭氧氨氧化工藝啟動(dòng)時(shí)間，本試驗(yàn)通過(guò)利用頂部裝有三相分離器的反應(yīng)器富集和馴化ANAMMOX菌，希望能夠縮短馴化時(shí)間，為短程硝化-厭氧氨氧化工藝提供高活性的啟動(dòng)污泥。為實(shí)現(xiàn)AOB和ANAMMOX菌在一個(gè)反應(yīng)器

3、內(nèi)共生，同時(shí)提高反應(yīng)器截留污泥的能力，提高反應(yīng)器內(nèi)部的污泥濃度，本試驗(yàn)研發(fā)出的新型反應(yīng)器作為短程硝化-厭氧氨氧化工藝的運(yùn)行反應(yīng)器，其中反應(yīng)器主要由固定式組合填料和三相分離器組合而成。為了防止短程硝化-厭氧氨氧化工藝啟動(dòng)初期時(shí)溶解氧對(duì)ANAMMOX菌的抑制，試驗(yàn)進(jìn)水通過(guò)額外添加NO2--N的方式，減少了初期曝氣量，更加有利于微生物在填料表面附著，為ANAMMOX菌生長(zhǎng)提供更好的環(huán)境。后期試驗(yàn)同時(shí)提高進(jìn)水NH4+-N濃度和鹽分含量，研究在進(jìn)

4、水高氨氮高鹽分條件下對(duì)短程硝化-厭氧氨氧化產(chǎn)生的影響。所獲試驗(yàn)結(jié)果主要如下所示：
　　(1)采用頂部裝有三相分離器的反應(yīng)器富集和馴化ANAMMOX菌，經(jīng)過(guò)80d運(yùn)行成功完成了ANAMMMOX菌的馴化培養(yǎng)。其中NH4+-N去除率為90％，NO2--N去除率為98%，TN去除率為84%?？偟?fù)荷由原來(lái)的0.42kg·m-3·d-1增加到2.52kg·m-3·d-1。
　　(2)啟動(dòng)短程硝化-厭氧氨氧化工藝時(shí)，進(jìn)水NH4+-N濃度

5、為200mg/L，進(jìn)水NO2--N濃度由最初的110mg/L經(jīng)過(guò)15d后逐漸降為0mg/L。溫度在30±1℃，經(jīng)過(guò)22d成功啟動(dòng)短程硝化-厭氧氨氧化工藝，其中NRR達(dá)0.2kgm-3d-1，TN去除率在80%，短程硝化-厭氧氨氧化工藝在該條件下能夠正常運(yùn)行。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的新型反應(yīng)器能夠提高污泥量和掛膜速度，縮短了短程硝化-厭氧氨氧化工藝的啟動(dòng)時(shí)間。
　　(3)進(jìn)水為高氨氮高鹽廢水時(shí)會(huì)對(duì)反應(yīng)器嚴(yán)重抑制現(xiàn)象。在短程硝化-厭氧氨氧化反應(yīng)器

6、中，當(dāng)進(jìn)水NH4+-N濃度從800mg/L增加為1600mg/L，鹽分濃度為19000mg/L時(shí)，進(jìn)水總氮負(fù)荷為1.0 kg·m-3·d-1時(shí)，TN去除率從90%降為16%。在該條件下會(huì)造成出水NO2--N和NH4+-N大量積累，ANAMMOX菌活性嚴(yán)重受到抑制。
　　(4)當(dāng)短程硝化-厭氧氨氧化工藝因高氨氮高鹽廢水受到抑制時(shí)，可以通過(guò)降低進(jìn)水氨氮濃度、鹽分含量及氮負(fù)荷的方式恢復(fù)短程硝化-厭氧氨氧化工藝的活性。在短程硝化-厭氧氨氧