论文部分内容阅读
畜禽废水是农村水环境污染的主要来源之一，其处理的难点在于脱氮。传统生物脱氮法具有能耗高、需大量外加碳源等缺点，开发低成本、高效率的新型生物脱氮技术具有重要意义。本研究将短程硝化反硝化和厌氧氨氧化两种脱氮新技术结合，让前者为后者创造去除可降解COD、降低总氮负荷、调整pH、调整氨氮和亚硝酸盐氮浓度比例等进水条件，而后者可在无需外加碳源的条件下进一步脱氮，二者结合可成为高氨氮、低C/N废水脱氮的新途径。
试验以低碳氮比猪场废水为研究对象，首先进行了短程硝化反硝化预处理研究，同时启动并运行调控厌氧氨氧化反应器，最后以经过短程硝化反硝化预处理的猪场废水为进水，进行厌氧氨氧化脱氮考察。实验表明：(1)短程硝化反硝化作为厌氧氨氧化的预处理工序是可行的。猪场废水通过短程硝化反硝化，可以达到基本去除可生化COD、部分脱氮、控制出水氨氮和亚硝酸盐氮浓度之比在1：1左右、pH在7.5～8.O的目的， COD和总氮平均去除率分别为64.3％、49.1％，出水可达到厌氧氨氧化反应的进水要求。(2)采用模拟废水启动厌氧氨氧化反应器，经过5个月左右的运行调控，反应器启动成功并稳定运行，最高总氮去除率为87.1％，总氮容积去除率最高达到0.14kg/m3.d；整个稳定阶段，氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的变化量之比为1：1.21：0.33。(3)经过短程硝化反硝化预处理的猪场废水厌氧氨氧化脱氮效果稳定，氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、COD的平均去除率分别为93.0％、99.4％、84.6％、18.1％，处理效果与模拟废水处理系统相比无明显变化。(4)经过短程硝化反硝化预处理后，猪场废水中残留有机物成分在厌氧氨氧化反应过程中无显著变化，主要为酯类和烷烃类物质；残留有机物对厌氧氨氧化效果无明显影响。(5)采用PCR技术进行特殊功能菌种检测，结果表明模拟废水处理系统和猪场废水处理系统的菌群中均含有厌氧氨氧化菌和好氧硝化菌；通过blast比对，厌氧氨氧化菌扩增序列与未培养的Planctomycetales菌和Candida tusBrocadia fulgida菌16S rRNA部分序列相似性分别为95％、90％。(6) MPN法菌种计数结果显示，模拟废水处理系统和猪场废水处理系统的菌群中均含有硝化细菌、亚硝化细菌和少量反硝化菌，实验条件下的微生物系统是一个厌氧氨氧化菌与好氧硝化菌、反硝化菌共存的系统。