水体富营养化成为全世界水处理领域的关注重点问题之一,水体中的氮污染日益加剧是造成水体富营养化的重要原因。本研究主要针对污水中氨氮污染,进行具有污泥产生量少、运行费用低、处理效果好等特点的CANON处理工艺探究。研究内容主要包括启动试验、正交试验、反应器同步脱氮除碳的效果分析实验。启动试验结论:在常温条件下,将取自生活污水处理厂的普通活性污泥接种至MBR系统后,以溶解氧作为主要调控手段,对CANON工艺的快速启动进行了室内实验研究。实验结果表明:在低浓度溶解氧环境下,7d后出现亚硝酸盐氮的累积,顺利启动部分亚硝化。再次降低溶解氧浓度54d后总氮去除负荷(NRR)达到0.102kg/m3/d,成功启动了CANON工艺。同时反应器对总氮和氨氮降解率分别达到了60%和90%左右,NRR达0.339kg/m3/d。因此可知,CANON工艺在MBR反应器中可顺利快速启动并可实现高效脱氮。正交试验结论:通过对稳定运行的反应器以DO、温度、pH和HRT为调控因素进行了四因素三水平的正交试验,并对实验结果进行了综合平衡分析。实验结果表明:最佳反应为DO=0.3mg/L、温度=35、pH=7.5、HRT=6h;对反应器整体运行效果影响最大的因素为溶解氧浓度,其次为HRT,再次为pH,影响最小的为温度。正交实验最优条件的验证实验设置反应器运行时间为1个月,实验表明表明,反应器NRR达到0.698kg/m3/d左右,相比启动成功时0.339kg/m3/d提高了106.9%。反应器同步脱氮除碳的效果分析:对反应器进水以阶梯递增的方式加入COD,分别在C/N为0.5、1和2的条件下,考察MBR-CANON反应器同步脱氮除碳的能力。结果表明:在C/N为0.5、1和2的条件下,经30d培养,NRR分别达到0.68、0.72、0.67kg/m3/d,COD去除率也都达到了80%以上整体运行效果优于无机高氨氮进水,这说明在低C/N比条件下,MBR-CANON工艺可以达到高效同步脱氮除碳。之后保持C/N=1,进水氨氮100mg/L的条件下培养30d,最终COD去除率达到85%左右,NRR较低C/N比时有一定程度降低,稳定在0.44kg/m3/d;在进水氨氮为50mg/L的条件下培养30d,NRR稳定在0.49kg/m3/d,COD去除效果有所下降,最终去除率稳定在80%,在此条件下扔能完成高效脱氮除碳。证明MBR-CANON工艺用于处理低氨氮有机废水是有发展前景的。本实验研究结果表明,将MBR与CANON工艺相结合,通过接种污水处理厂普通活性污泥可以实现快速启动,在正交实验确定的最优条件下可达到较高的去除负荷,并且在处理有机废水时实现了较好的同步脱氮除碳。