自養(yǎng)脫氮工藝處理低碳氮比高氨氮廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、對(duì)于傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮工藝來說，當(dāng) C/N<3 時(shí)，如無外加有機(jī)碳源，反硝化過程就無法有效地進(jìn)行，因此傳統(tǒng)的生物脫氮工藝己不能滿足低碳氮比高氨氮廢水的處理要求，尋求一種適合低碳氮比高氨氮廢水的處理工藝勢(shì)在必行。自養(yǎng)脫氮工藝是通過自養(yǎng)微生物的代謝實(shí)現(xiàn)氮從NH4+-N至N2的轉(zhuǎn)化，整個(gè)過程不消耗有機(jī)碳源，尤其適合處理高氨氮、低碳氮比的廢水。目前關(guān)于自養(yǎng)脫氮工藝的研究大多是在不含有機(jī)碳源的無機(jī)廢水條件下進(jìn)行的，而實(shí)際廢水中幾乎不存在不含有機(jī)碳

2、源的情況，采用自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)在有機(jī)碳源環(huán)境下的運(yùn)行適應(yīng)性和穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步研究。本研究采用自養(yǎng)脫氮工藝處理低碳氮比高氨氮廢水，在前期建立的以不含有機(jī)碳配水為反應(yīng)基質(zhì)的單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用低 C/N廢水為反應(yīng)基質(zhì)，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行二次啟動(dòng)，研究了DO、C/N對(duì)系統(tǒng)脫氮性能的影響；進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)內(nèi)懸浮污泥和生物膜的微生物活性與微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。
　　 采用A、B兩個(gè)生物膜SBR反應(yīng)器啟動(dòng)低碳氮比高氨氮廢水的自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)，

3、兩個(gè)反應(yīng)器進(jìn)水水質(zhì)和制條件完全一致。啟動(dòng)過程中逐步提高進(jìn)水COD和NH4+-N濃度對(duì)污泥進(jìn)行馴化，啟動(dòng)結(jié)束時(shí)COD和NH4+-N濃度分別為240～255mg/L、290～300mg/L，啟動(dòng)過程歷經(jīng)91d。啟動(dòng)初期（1～24d）控制系統(tǒng)pH為7.8～8.5、水溫為30±2℃、DO為2.0～2.5(曝氣)/0.2～0.4(停曝氣)、曝/停比為2h:2h，系統(tǒng)TN去除率僅為60％左右，且出水NO3--N濃度較高。從第25d開始，降低系統(tǒng)DO

4、濃度至1.4～1.7(曝氣)/0.2～0.4(停曝氣)，其他條件不變，運(yùn)行一段時(shí)間后，系統(tǒng)脫氮性能大幅提高，出水NO3--N濃度也大大降低，到啟動(dòng)結(jié)束時(shí)A、B兩個(gè)系統(tǒng)的TN去除率均達(dá)到90％以上，理論推得，隨著進(jìn)水C/N的升高，系統(tǒng)內(nèi)自養(yǎng)脫氮脫氮途徑對(duì)TN去除率的貢獻(xiàn)約由90％下降到60％，傳統(tǒng)硝化反硝化途徑對(duì)TN去除率的貢獻(xiàn)約由10％上升到40％，自養(yǎng)脫氮仍占主導(dǎo)地位。
　　 穩(wěn)定運(yùn)行期的B系統(tǒng)內(nèi)懸浮污泥的亞硝化活性、硝化活性

5、、反硝化活性、厭氧氨氧化活性分別為0.07gN/gVSS·d、0.043gN/gVSS·d、0.017gN/gVSS·d、0.015gN/gVSS·d；生物膜的亞硝化活性、硝化活性、反硝化活性、厭氧氨氧化活性分別為0.112gN/gVSS·d、0.077gN/gVSS·d、0.15gN/gVSS·d、0.19gN/gVSS·d。生物膜各活性均高于懸浮污泥，尤其是反硝化和厭氧氨氧化活性，分別為懸浮污泥的9倍和13倍。表明生物膜更有利于形成

6、好氧菌和厭氧菌共存的微環(huán)境，懸浮污泥和生物膜同時(shí)表現(xiàn)出了一定的反硝化活性，證明系統(tǒng)內(nèi)也存在傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮途徑。
　　 采用PCR-DGGE技術(shù)，對(duì)A、B系統(tǒng)以及前期以無機(jī)廢水為反應(yīng)基質(zhì)的C系統(tǒng)內(nèi)的懸浮污泥和生物膜的總微生物群落結(jié)構(gòu)以及功能菌亞硝化菌（AOB）和厭氧氨氧化菌（ANAMMOX）的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：生物膜與懸浮污泥中的AOB群落結(jié)構(gòu)差別不大，但生物膜樣品的總微生物和ANAMMOX的種類和數(shù)量遠(yuǎn)多于懸浮污泥