全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥培養(yǎng)及動力學(xué)研究.pdf

1、來自污泥消化液或某些工廠的含氮廢水負(fù)面地影響居民的生活質(zhì)量,引起水體溶解氧的下降、富營養(yǎng)化和高鐵血紅蛋白癥。為此人們一直努力于改進(jìn)或探索新的技術(shù)和方法來降低廢水中氮的含量。如今傳統(tǒng)生物脫氮法被廣泛的應(yīng)用于在處理家庭和工業(yè)廢水,該方法包括兩個連續(xù)步驟:好氧硝化和缺氧反硝化。
　　 近年來,自從厭氧氨氧化現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),它就作為一種新的和具有前景的生物脫氮技術(shù)受到了人們的特別關(guān)注。隨后,基于厭氧氨氧化的新型生物脫氮技術(shù)被開發(fā)出來,它被稱

2、為全程自養(yǎng)脫氮。但是,某些抑制化合物限制了全程自養(yǎng)脫氮的實(shí)際應(yīng)用,例如:溶解氧、亞硝酸基質(zhì)和厭氧氨氧化菌自身緩慢的生長速率。這些抑制作用使生物脫氮工藝的啟動過程變的困難和負(fù)責(zé),所以一種基于模型的研究方法將會非常有用。特別是對于厭氧氨氧化過程,使用模型模擬其生物過程的發(fā)展是至關(guān)重要的。即使模型模擬并不是完全的準(zhǔn)確,但是模擬可以在很大程度上幫助預(yù)測那些緩慢的生物脫氮過程的發(fā)展趨勢。
　　 本文主要是研究在單一、限氧的SBR反應(yīng)器中馴

3、化培養(yǎng)全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的可行性。反應(yīng)器接種厭氧顆粒污泥后,使用Van de Graaf培養(yǎng)液作為基質(zhì)在厭氧的環(huán)境下培養(yǎng)厭氧氨氧化菌。后來,向反應(yīng)器曝入混合氣體,培養(yǎng)硝化菌群。除此之外,建立描述全程自養(yǎng)脫氮的動力學(xué)模型來模擬反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行性能,該模型包括硝化、厭氧氨氧化、COD氧化和反硝化等生物反應(yīng)過程。結(jié)果說明:經(jīng)過3個階段培養(yǎng),成功培養(yǎng)出全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥,系統(tǒng)總氮去除效率(TIN)為63.7％,水利停留時間(HRT)為3天。通

4、過模型分析研究反硝化過程、亞硝酸鹽基質(zhì)和溶解氧對系統(tǒng)的影響。異養(yǎng)反硝化菌的存在,在一定程度上影響厭氧氨氧化過程,但是隨著啟動的進(jìn)行,反硝化的影響逐漸降低。初始亞硝酸鹽濃度為20～30 mg/L時,厭氧氨氧化開始受到抑制,總氮去除率開始降低。DO濃度的過高或過低都會導(dǎo)致全程自養(yǎng)脫氮效果受限制。此外,模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果相一致,這說明了該動力學(xué)模型適合于模擬單一反應(yīng)器的全程自養(yǎng)脫氮過程,因此可以用它可以來有效地估計(jì)特別參數(shù)的影響和預(yù)測系統(tǒng)的效