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重庆涪陵生产榨菜历史悠久,每年在榨菜加工过程中产生大量高盐高氮高有机浓度的废水。目前虽然有一些榨菜废水处理工艺,但由于投资高、耗能大、效率低、处理效果不明显,导致部分榨菜废水未得到有效处理而排入三峡库区,污染了库区水环境。SHARON-ANAMMOX工艺作为一种新颖的生物脱氮工艺,因其高效、经济、节能引起了广泛关注,具有广阔的应用前景。因此,本论文采用ASBBR厌氧-SBR部分亚硝化-UASB厌氧氨氧化组合工艺处理榨菜废水,以实现废水中有机物和氮的低耗高效去除,考察联合工艺处理榨菜废水的脱氮性能及其可行性。结合榨菜废水盐度较高的特征,开展了以下工作:①采用分阶段稀释原水和接种耐盐菌相结合的方法,实现ASBBR反应器对榨菜废水的厌氧处理,使出水COD浓度大幅降低并且氮素主要为氨氮,以保证后续厌氧氨氧化脱氮的顺利进行;②采用分阶段稀释ASBBR出水的方法先启动SBR亚硝化反应器,随后控制参数实现SBR部分亚硝化处理ASBBR出水,使SBR出水NH4+-N/NO2--N在1~1.3之间,满足厌氧氨氧化工艺对NH4+-N和NO2--N的比例需求;③采用人工配制的含盐废水启动与运行UASB厌氧氨氧化反应器,在反应器稳定高效处理与榨菜废水的氮浓度和盐度基本一致的人工配水后,引入SBR部分亚硝化的出水,实现联合工艺脱氮处理榨菜废水。论文得出的主要结论如下:⑴采用ASBBR反应器接种厌氧污泥,在pH值为7.0~7.2、温度为30~32℃、HRT为48h、排水比为1/2的工况条件下,通过逐级稀释榨菜废水和接种嗜盐菌相结合的方法,历经86d的运行可以实现对榨菜废水稳定的厌氧处理。在进水容积负荷为2.0kg COD/(m3·d)的条件下,反应器处理盐度为9600~10000mg Cl-/L、COD浓度为3880~4120mg/L的榨菜废水,出水COD浓度为410~445mg/L,COD平均去除率达89.7%;同时出水氨氮和总氮的比值平均为97.6%,氮素主要以氨氮形式存在。⑵采用SBR反应器接种好氧污泥,在DO为0.2~0.5mg/L、pH值为7.9~8.2、温度为29~30℃、HRT为24h、排水比为1/2的工况条件下,通过逐级稀释试验原水的方法,历经127d的运行可以实现对ASBBR厌氧处理榨菜废水出水的稳定亚硝化处理。在进水氮负荷为0.204kg NH4+-N/(m3·d)的条件下,反应器处理盐度为9600~10000mg Cl-/L、氨氮浓度为190~220mg/L的ASBBR处理出水,出水氨氮浓度≤1mg/L,亚硝氮浓度≥180mg/L,氨氮去除率接近100%,亚硝化率达到90%以上,且稳定运行时存在2%~5%的总氮损失。⑶SBR亚硝化反应器周期试验的亚硝化效果表明,9800mg Cl-/L的盐度没有抑制AOB活性,反应器可以在9800mg Cl-/L的盐度环境下运行,亚硝化效果稳定高效;周期试验的pH值与DO变化表明,DO与pH值可以作为亚硝化反应结束的控制参数。⑷对于一定的进水氨氮浓度,通过控制SBR亚硝化反应器的进水pH值、DO、HRT可以实现与ANAMMOX反应相匹配的部分亚硝化出水。论文中,在进水氨氮浓度为204mg/L条件下,按HCO3-/NH4+=1加入KHCO3使pH值为7.7~7.9,控制DO为0.42mg/L,HRT为24h,可以使处理ASBBR出水的SBR亚硝化反应器获得稳定的部分亚硝化出水,出水亚硝氮和氨氮浓度比在1.0~1.3,出水硝氮平均浓度仅为4.9mg/L。⑸采用人工配制含盐废水,在低盐度低氮负荷(盐度3.0g NaCl/L、NLR130mg/(L·d))条件下接种普通活性污泥,在165d内成功启动了UASB厌氧氨氧化反应器。随后将进水的总氮浓度和盐度逐步提高至与待处理榨菜废水相当的含量水平,UASB厌氧氨氧化反应器脱氮效率保持高效和稳定,其对总氮的平均去除率高达86.2%。⑹ASBBR厌氧-SBR部分亚硝化-UASB厌氧氨氧化组合工艺在处理高盐高有机浓度榨菜废水中表现出较佳的性能。ASBBR、SBR、UASB的进水容积负荷分别为1.94kg COD/(m3·d)、0.42kg COD/(m3·d)、0.33kg COD/(m3·d),出水COD平均浓度分别为417.1mg/L、331.8mg/L、127.0mg/L,组合工艺可使COD平均浓度由进水的3883mg/L降至127.0mg/L,总去除率平均值为96.7%。 ASBBR、SBR、UASB的进水TN容积负荷分别为0.113kg/(m3·d)、0.216kg/(m3·d)、0.209kg/(m3·d),出水TN平均浓度分别为216.2mg/L、209.0mg/L、28.2mg/L,组合工艺可使TN平均浓度由进水的226.4mg/L降至28.2mg/L,总去除率平均值为87.5%。同时,组合工艺可使NH4+-N平均浓度由进水的81.9mg/L降至1.4mg/L,总去除率平均值为98.2%;而出水氮素主要是NO3--N,其平均浓度为24.0mg/L。采用ASBBR厌氧-SBR部分亚硝化-UASB厌氧氨氧化组合工艺可以稳定高效地去除榨菜废水中的COD和氮素,因此该组合工艺脱氮处理高盐高有机浓度榨菜废水是可行的。研究成果为厌氧氨氧化技术在含盐废水的工业化应用和榨菜废水生物处理系统的工程实践提供了科学依据。