PN/A-颗粒污泥工艺处理热水解消化液的研究

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热水解消化液是一种典型的高氨氮浓度、硝化碱度不足、含有抑制性难降解有机物的低COD/N废水,本研究构建了一体式厌氧氨氧化颗粒污泥及絮体污泥混合污泥PN/A脱氮处理系统,通过运行参数优化调控实现了热水解污泥消化液高效脱氮。试验结果表明,通过接种AnAOB生物膜污泥与普通活性污泥,控制高FA(>20mg/L)和限制曝气(DO≤0.2mg/L)等运行条件,能够快速构建短程硝化-厌氧氨氧化反应,亚硝积累率可达85%以上,脱氮负荷达到0.60kgN/(m3·d)。稀释后的热水解污泥消化液仍对AnAOB活性具有一定的抑制作用,导致反应器总氮负荷降至0.20kgN/(m3·d)以下;但系统内AnAOB丰度总体呈增加趋势,说明AnAOB的增殖未受到完全抑制。同时发现系统内混合污泥平均中位径由53μm缓慢增长至109μm。定量PCR数据及高通量分析显示,该处理系统富集了较高纯度的AnAOB,最大丰度占比可达8.06%,其优势菌属为Kuenenia菌属。并且在第93周期Kuenenia菌属在颗粒污泥的丰度占比大于AOB,为5.26%;絮体污泥中具有亚硝化效果的单胞菌属Nitrosomonas的丰度占比为1.64%,大于AnAOB,展现出AOB和AnAOB丰度不同的空间分布特点。
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