亞硝化—厭氧氨氧化生物脫氮技術應用研究.pdf

1、廢水生物脫氮技術是當前水污染防治領域急需的應用技術。以亞硝化、厭氧氨氧化為基礎的新型生物脫氮技術，因其較低的能耗和較少的工程投資等特點，倍受國內(nèi)外廣泛關注，近十年來，在理論和實踐上均取得了較大的發(fā)展。 本研究以實際應用為目標，選擇性地考察了部分操作運行條件對亞硝化和厭氧氨氧化單元反應效率的影響，并以北京高碑店厭氧硝化污泥壓濾液為研究對象，采用亞硝化—厭氧氨氧化串聯(lián)生物脫氮工藝，開展了探索性試驗研究。本實驗的主要研究內(nèi)容及研究結果

2、如下： 1.溫度和pH值對厭氧氨氧化反應效率的影響研究：進水pH值為7.0～8.0條件下，厭氧氨氧化(anaerobicammoniaoxidation，ANAMMOX)菌在30～35℃時活性最大，此時氨氮和總氮的降解速率也最大；在恒溫24℃條件下，pH在7.70～7.90時，ANAMMOX菌活性最大，反應速率也最大；pH為7.70～7.90，溫度為30～35℃是ANAMMOX最適的反應條件。 2.進水基質(zhì)比例和反應器流

3、態(tài)對厭氧氨氧化反應效率的影響研究：采用上流式ANAMMOX反應器，并設有回流裝置，研究不同進水基質(zhì)比例和流態(tài)時的反應情況。實驗結果表明：參與厭氧氨氧化反應的NH4+-N與NO2--N的比例與進水NH4+-N/NO2--NN密切相關，隨進水基質(zhì)比例的增大而增大；當進水NH4+-N/NO2--N為1.00～1.40時，ANAMMOX反應最完全，總氮的去除率最大，達到80％以上；反應器流態(tài)對ANAMMOX反應器也有一定的影響，當進水NH4+-

4、N/NO2--N小于1時，不同回流比對實際反應的NH4-N/NO2--N基本無影響；當進水NH4+-N/NO2--N大于1時，不同回流比對實際反應比的影響隨進水NH4+-N/NO2--N的增大更加顯著；接近最佳進水NH4+-N/NO2--N時，完全混合狀態(tài)下的總氮去除率最大。 3.亞硝化泥增長與基質(zhì)轉化之間的關系測定：采用一套簡易的亞硝化反應器，測定亞硝化污泥增長速率與基質(zhì)去除之間的關系影響。在平均溫度為27℃，DO為0.2～0

5、.3mg/L時，亞硝化泥的細胞產(chǎn)率系數(shù)Y=0.226gVS/g，細胞衰減常數(shù)b=0.007d-1，比生長速率與比基質(zhì)利用率的關系式為μ=0.226U+0.007。 4.厭氧氨氧化反應器的運行考察：在溫度恒定為30℃，進水pH值平均為8.18條件下，反應器穩(wěn)定運行期內(nèi)，NH4+-N、NO2--N及TN的平均去除率為94.9％、92.1％和81.6％，NO3--N生成率為9.50％。反應器總氮進水負荷與去除負荷分別為2.5kg/m3

6、·d和2.0kg/m3·d，二者成線性相關。根據(jù)反應器穩(wěn)定運行期平均進水基質(zhì)和產(chǎn)物濃度推算出本反應器內(nèi)發(fā)生的ANAMMOX反應的綜合方程為：1.44NH4++NO2-+0.512HCO3-+0.252H+→1.0916V2+0.18NO3--+0.512CH2O0.5N0.15+274H2O由此式計算出的參與反應的基質(zhì)比例、NO3--N生成率及堿度消耗量與實際測定值接近，從而使該方程的準確性得以驗證。 5.污泥壓濾液生物脫氮探索

7、性研究：采用長污泥齡亞硝化—ANAMMOX聯(lián)合工藝處理污泥壓濾液廢水，初步驗證了該工藝的可行性與有效性。①長污泥齡亞硝化反應器可通過調(diào)節(jié)曝氣量來控制反應器內(nèi)的DO，運行期間DO可控制在0.05mg/L以下，反應可穩(wěn)定在NO2--N階段。試驗期間曝氣量與NH4+-N轉化量之比基本恒定，即轉化lmgNH4+-N需曝氣量0.6L，折合需氧量為1.80×10-4kg；②聯(lián)合工藝中，二級厭氧氨氧化反應器的NH4+-N、NO2--N及TN的平均去除