厭氧氨氧化耦合工藝脫氮性能及受鹽度和磁場(chǎng)影響研究.pdf

1、隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，越來(lái)越多的氮素排放到水體中，引起了一系列的環(huán)境問(wèn)題。根據(jù)《2016年中國(guó)環(huán)境公報(bào)》顯示，我國(guó)諸多地表水體及地下水氮素污染比較嚴(yán)重，直接威脅到人類飲用水的安全。環(huán)境中氮素污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，氮素的去除刻不容緩。厭氧氨氧化(anammox)是近年來(lái)興起的脫氮工藝，以厭氧氨氧化工藝為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一系列耦合工藝與傳統(tǒng)工藝相比，具有工藝流程短、污泥產(chǎn)率低、N2O排放量低、所需曝氣量及額外碳源量較低，運(yùn)行成本較低等

2、眾多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景較為廣闊。
　　厭氧氨氧化過(guò)程需要亞硝態(tài)氮作為電子受體氧化銨氮，而實(shí)際的污水中亞硝態(tài)氮含量通常較少，阻礙了厭氧氨氧化過(guò)程。短程硝化耦合厭氧氨氧化工藝(SNAP)可以有效解決污水中亞硝態(tài)氮不足的問(wèn)題，其通過(guò)微量曝氣將廢水中的一部分銨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮供給厭氧氨氧化菌使用。實(shí)際污水中成分比較復(fù)雜，一些海產(chǎn)品加工廠、皮革廠及紡織廠等工藝廢水中除含有大量銨氮外，還含有大量的鹽分，而鹽度對(duì)微生物具有潛在的危害。目前，針對(duì)高鹽

3、度及超高鹽度對(duì)SNAP工藝的影響的研究較少，相關(guān)研究具有重要意義。
　　雖然污水中的大部分銨氮通過(guò)SNAP工藝可以被轉(zhuǎn)化為氮?dú)馊コ珡睦碚撋蟻?lái)說(shuō)，至少有11％的銨氮被轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格的脫氮指標(biāo)，在排放進(jìn)入水體之前需要進(jìn)一步處理。短程硝化耦合厭氧氨氧化、反硝化工藝(SNAD)可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。在SNAD工藝中，反硝化菌可以利用有污水中的有機(jī)碳源將生成的硝態(tài)氮還原為氮?dú)獗蝗コ?，從理論上?lái)講，污水中消耗的銨氮可以完全轉(zhuǎn)

4、化為氮?dú)獗蝗コ?。諸多因素如有機(jī)物濃度、溶解氧濃度及曝氣方式等會(huì)影響SNAD工藝穩(wěn)定性及脫氮效果。然而，目前并沒(méi)有關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)SNAD工藝影響的探究，需做進(jìn)一步研究。
　　論文主要結(jié)論如下:
　　(1)中低鹽度對(duì)SNAP工藝影響不大。0.5-2.0％的鹽度對(duì)AOB菌有輕微的抑制作用，導(dǎo)致出水銨氮去除率偏低，而鹽度對(duì)NOB菌的抑制作用使得出水TN去除率基本不變。
　　(2)高鹽度(3.0％)對(duì)SNAP影響較大。3.0％的鹽度

5、可以抑制AOB菌的活性，但強(qiáng)化曝氣可以增強(qiáng)AOB活性，同時(shí)由于鹽度對(duì)NOB菌的抑制作用及anammox菌能通過(guò)長(zhǎng)期培養(yǎng)適應(yīng)3.0％的鹽度，從而可以獲得更好的銨氮去除率和總氮去除率。
　　(3)超高鹽度(5.0％)對(duì)SNAP工藝影響較大。AOB菌及anammox菌不能適應(yīng)5.0％的鹽度，其活性被抑制，SNAP工藝不能穩(wěn)定運(yùn)行。
　　(4)MBR反應(yīng)器中出現(xiàn)的生物膜好氧和厭氧分區(qū)有利于保護(hù)anammox菌和反硝化菌免受氧氣的影響

6、，有利于SNAD工藝的運(yùn)行。
　　(5)SNAD工藝中磁場(chǎng)(3.5mT)能夠促進(jìn)NOB菌和異養(yǎng)厭氧菌Caldithrix的生長(zhǎng)，NOB菌和AOB菌競(jìng)爭(zhēng)氧氣，與anammox菌競(jìng)爭(zhēng)亞硝態(tài)氮，異養(yǎng)厭氧菌Caldithrix與反硝化菌競(jìng)爭(zhēng)有限的碳源從而導(dǎo)致AOB菌、anammox菌及反硝化菌被抑制。
　　(6)磁場(chǎng)的施加打破了SNAD工藝中變形菌門(mén)的優(yōu)勢(shì)地位，使得SNAD工藝中優(yōu)勢(shì)菌群由變形菌門(mén)(25.6％)變?yōu)槊撹F桿菌門(mén)(35.