论文部分内容阅读
作为一种新型生物脱氮技术,厌氧氨氧化具有非常好的开发潜力。由于其不需添加葡萄糖或淀粉等有机碳源提供电子供体,不仅节省了大量费用,而且防止了对水源的二次污染。不过,实际运行时,此工艺存在一些缺陷:(1)厌氧氨氧化细菌生长缓慢,因而运行过程中筛选富集阶段时间长;(2)反应器进水中较高的氨氮和亚硝氮浓度会抑制厌氧氨氧化细菌的脱氮能力。为了深入研究这些问题,本文以SBR为反应装置,接种华强化工运行8个月的EGSB厌氧反应器厌氧污泥,利用高氮模拟试验废水对厌氧氨氧化细菌进行筛选富集。并在此基础上,研究不同进水氨氮浓度梯度下SBR反应器的脱氮效率和作用机理,同时首次研究临界进水氨氮和亚硝氮浓度下厌氧氨氧化细菌脱氮效率,研究结果表明:(1)经过102天培养,SBR反应器成功筛选富集出厌氧氨氧化细菌。氨氮和亚硝氮进水浓度均为150mg/L时,SBR反应器仍然可以高效稳定地运行,氨氮出水浓度能一直保持在10mg/L以下,且去除率能达到91%以上,而亚硝氮的出水浓度一直保持在1mg/L以下,去除率达到99%以上。(2)根据筛选富集厌氧氨氧化细菌过程中培养困难和时间长等问题,提取了3个试验参数,分别为水溶液里氨氮、亚硝氮和硝氮三者的比值,硝氮变化量及出水pH值变化。尽管它们均有各自的局限性,但将其进行归纳和总结后可以为现实工艺筛选富集厌氧氨氧化细菌提供借鉴。(3)经过2个阶段不同进水浓度梯度的驯化后,厌氧氨氧化细菌已经可以降解一定浓度的高氨氮试验模拟废水,但进水浓度超过SBR反应器自身所能降解的氮浓度时,微生物活性和脱氮均受到严重抑制。第1试验阶段,历经88d的驯化,反应器进水氨氮浓度从150mg/L提升到550mg/L时,氨氮和亚硝氮的出水浓度分别一直保持在41.53mg/L和5.34mg/L左右。第2试验阶段,经过30d的驯化,进水氨氮和亚硝氮分别从600mg/L和650mg/L提升到1100mg/L和1150mg/L,反应器出水浓度从70.36mg/L和6.42mg/L不断升到528.46mg/L和680.12mg/L。在提高进水氨氮浓度时,由于反应器内氨氮负荷过大,厌氧氨氧化作用系统崩溃。另外,数据分析显示SBR厌氧氨氧化反应器的进水氨氮和亚硝氮浓度临界值分别为900mg/L和950mg/L。(4)通过降低氨氮和亚硝氮的进水浓度及投加171mg/L的盐酸羟胺,经过52d的试验调试,已经崩溃的SBR型厌氧氨氧化反应器可恢复活性和脱氮能力。(5)进水氨氮和亚硝氮浓度分别为浓度临界值900mg/L和950mg/L时,通过单因素实验得知SBR反应器最适pH和反应温度分别为8和33℃。(6)保持氨氮和亚硝氮进水浓度分别为900mg/L和950mg/L,pH为8,系统反应温度为33℃,HRT为48小时,SBR反应器的氨氮出水能稳定在130mg/L附近,其去除率能保持在86%以上,亚硝氮出水浓度能稳定在100mg/L附近,去除率能稳定在84%以上。总体而言,SBR厌氧氨氧化反应器能保持稳定高效的脱氮效率。