部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝處理有機高氨氮廢水研究.pdf

1、部分亞硝化-厭氧氨氧化工藝(PN-Anammox)是一種新型生物脫氮工藝，具有能耗低、污泥產(chǎn)量少、脫氮速率高等優(yōu)點。特別是對高氨氮廢水進(jìn)行脫氮處理時，該工藝克服了傳統(tǒng)生物脫氮工藝所面臨的碳源不足問題。而在實際生產(chǎn)中大多數(shù)高氨氮廢水中都含有一定濃度的有機物，這樣的有機物濃度水平雖然低于傳統(tǒng)脫氮微生物對有機碳源的需求，但已經(jīng)會對PN-Anammox工藝產(chǎn)生影響，這極大地限制了該工藝的應(yīng)用范圍。為了使PN-Anammox工藝有更大的應(yīng)用空間，

2、通過本課題組自行設(shè)計的PN-Anammox反應(yīng)器進(jìn)行了處理有機高氨氮廢水的研究。
　　以酒精廢水為例，通過三組實驗相互對比發(fā)現(xiàn)PN-Anammox工藝在處理有機高氨氮廢水時，有機物未對亞硝化產(chǎn)生影響，全過程中亞硝化速率基本維持不變。但有機物使得在厭氧氨氧化區(qū)中生長了大量的反硝化菌，與anammox菌競爭亞硝酸鹽，使厭氧氨氧化脫氮速率下降。同時反硝化菌的脫氮速率低于原厭氧氨氧化脫氮速率，因此反應(yīng)器的脫氮速率表現(xiàn)為下降。
　　有

3、機物對亞硝化的影響是通過異養(yǎng)菌與氨氧化菌(AOB)競爭DO產(chǎn)生，可以通過適當(dāng)提高DO來緩解異養(yǎng)菌與AOB的競爭，從而削弱有機物對亞硝化的影響，并同時去除有機物。通過一系列在不同進(jìn)水氨氮和有機物濃度下的實驗得到了在亞硝化不受有機物影響的前提下，氨氮、有機物和曝氣量之間的關(guān)系。
　　在批式實驗中發(fā)現(xiàn)，有機物對厭氧氨氧化的影響與有機物濃度和厭氧氨氧化能力有關(guān)。用NRR表示厭氧氨氧化能力，ICOC表示有機物對厭氧氨氧化的影響濃度，當(dāng)有機物

4、濃度大于該ICTOC值后，厭氧氨氧化將受到影響。這些作用反饋作用于反應(yīng)器又表現(xiàn)為NRR水平下降。并以葡萄糖為例，通過實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)NRR為0.45～1.86kg·m-3·d-1時，NRR與ICTOC呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。
　　通過研究有機物分別對亞硝化和厭氧氨氧化的影響，提出了基于PN-Anammox串聯(lián)工藝處理有機高氨氮廢水的方案。即在保證亞硝化不受有機物影響的前提下，使亞硝化區(qū)出水中有機物濃度降低至可以對厭氧氨氧化產(chǎn)生影響的濃度以下，從

5、而解除有機物對PN-Anammox工藝的影響，并在實驗中驗證該方案的可行性。
　　PN-Anammox反應(yīng)器在溫度30℃、反應(yīng)器中pH8.0、HRT10h、進(jìn)水氨氮濃度250mg·L-1、曝氣量300L·h-1的條件下穩(wěn)定運行。向進(jìn)水中加入80 mg·L-1的TOC，此時反應(yīng)器的厭氧氨氧化脫氮速率為0.6 kg·m-3·d-1，為了使亞硝化區(qū)出水中的有機物降至此時的ICTOC值65 mg·L-1以下，將曝氣量提高至500 L·h-