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厌氧氨氧化工艺是十年前发现的一种新型的生物脱氮工艺,它以亚硝酸氮为电子受体,在不需要氧气的情况下去除氨氮。与传统硝化反硝化相比,厌氧氨氧化工艺不需外加碳源,需氧量少,运行成本低,有着良好的应用前景。但由于厌氧氨氧化菌生长速率慢,工艺运行过程中难以维持足够的生物量,因此,反应器总氮去除负荷不高,导致厌氧氨氧化工艺一直未能广泛推广应用。
本研究针对目前厌氧氨氧化工艺负荷低的问题,着重探讨优化厌氧氨氧化工艺的方法,主要完成了两项工作。第一项研究工作是提高厌氧氨氧化工艺处理高含氮废水的处理能力。试验过程中,反应器温度控制在30~40℃,进水溶解氧浓度5~8mg/L,进水添加(NH4)2SO4和NaNO2分别作为氨氮和亚硝酸氮的来源,氨氮和亚硝酸氮的浓度配比为1:1.2,以确保反应器中较低的亚硝酸氮浓度,防止厌氧氨氧化菌的活性被抑制。生物反应器为上流式流化床,采用新型小膜填料,系统运行了4个月,总氮负荷平均6.7kg N/m3·d,总氮去除负荷平均5.2 kg N/m3·d,并得出了系统最佳进水浓度:氨氮浓度200mg/L左右,亚硝酸氮浓度230 mg/L左右。第二项研究工作是探讨厌氧氨氧化工艺处理高含盐废水的可行性以及处理效果和能力。反应器的温度控制在35~40℃,进水溶解氧浓度5~8mg/L,进水为部分亚硝化处理后的天然气生产废水,反应器为固定床形式,以无纺布填料作为生物膜载体。试验过程中,通过减少稀释倍数的方法来逐渐增加进水盐度从15 g/L到30 g/L。试验结果表明,厌氧氨氧化工艺在盐度为30 g/L的条件下运行时,总氮负荷平均1.75 kg N/m3·d,总氮去除负荷平均0.97 kg N/m3·d,效果良好,运行稳定。
两个反应器的进水都未除氧气,仍能获得较高的负荷,减少了运行成本,这对于厌氧氨氧化工艺的实际应用有着重大意义。