反硝化顆粒污泥快速啟動(dòng)厭氧氨氧化技術(shù)與特性研究.pdf

1、厭氧氨氧化（anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX）工藝是一種新型的生物脫氮技術(shù)，因經(jīng)濟(jì)高效成為近年來(lái)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。但由于厭氧氨氧化菌（anaerobic ammonium oxidation，AAOB）生長(zhǎng)速度慢，細(xì)胞產(chǎn)率低，對(duì)環(huán)境條件敏感苛刻，而且只有在高濃度時(shí)才顯現(xiàn)活性。所以，ANAMMOX反應(yīng)器的啟動(dòng)緩慢和容易失穩(wěn)是ANAMMOX工業(yè)應(yīng)用的主要運(yùn)行障礙。本課題通過(guò)建立反硝化顆粒污泥和少量AAO

2、B耦合快速啟動(dòng)ANAMMOX反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)體系，分析運(yùn)行過(guò)程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化規(guī)律、相關(guān)參數(shù)相應(yīng)特征和微生物變化特性，初步探討了新啟動(dòng)技術(shù)多層次的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)應(yīng)答規(guī)律。主要結(jié)論如下:
　　1)在UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器）反應(yīng)器內(nèi)接種活性污泥，經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)行期（0～10天），顆粒污泥出現(xiàn)期（10～44天）和顆粒污泥成熟期（45～70天）三個(gè)階段，在50天內(nèi)成功培養(yǎng)出成熟高效的反硝化顆粒污泥，去除速率為5.80kg/(m3·d)。成熟顆粒污泥具

3、有濕密度大，沉降速率高等特點(diǎn)，其中底部顆粒污泥反硝化效率高達(dá)總量的78％，而中部顆粒污泥濕密度與沉降速率較大，分別為1.077g/mL和194m/h。通過(guò)掃描電鏡觀察到，顆粒污泥表面絲狀體互相纏繞，有明顯的孔隙結(jié)構(gòu)。
　　2)利用體積比為10∶1的反硝化顆粒污泥和AAOB作為接種污泥，在90天內(nèi)成功啟動(dòng)了ANAMMOX反應(yīng)器并培養(yǎng)得到了ANAMMOX顆粒污泥，總氮去除速率達(dá)6.7kg/(m3·d)。啟動(dòng)過(guò)程可分為細(xì)胞自溶期、活性提

4、高期以及活性穩(wěn)定期三階段，細(xì)胞自溶期，顆粒污泥大量裂解，PN/PS由0.6升高到1.25，VSS/SS由0.45降低至0.38。活性提高期，PN/PS比值降低，VSS/SS比值回升。反應(yīng)器進(jìn)入活性穩(wěn)定期，NH4-N、NO2-N、NO3-N三種氮素轉(zhuǎn)化比率維持在理論值1∶1.32∶0.26左右，PN/PS比值繼續(xù)降低至0.6，VSS/SS比值回升至0.41。培養(yǎng)過(guò)程中污泥顏色由黑經(jīng)棕逐漸變?yōu)榧t色，內(nèi)部有大量類(lèi)似于AAOB的球型菌。

5、　　3) AAOB底物和pH應(yīng)答實(shí)驗(yàn)表明:亞硝酸的毒性遠(yuǎn)大于氨，NO2-N的抑制濃度為140mg/L，NH4-N濃度在1540mgN/L以下對(duì)AAOB無(wú)毒性抑制;葡萄糖對(duì)AAOB無(wú)毒性，但COD濃度高于300mg/L后就會(huì)引起反硝化菌和AAOB在底物和空間上的競(jìng)爭(zhēng)作用;并通過(guò)調(diào)整亞硝酸鹽和COD的比例，分析了高濃度COD競(jìng)爭(zhēng)作用特性。AAOB的適宜pH范圍為6～8，最適pH值為7。
　　綜上，本課題研究了厭氧氨氧化快速啟動(dòng)新技術(shù)，