连续流短程硝化反硝化降解高氨氮含盐废水研究

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当污水中存在高浓度氨氮及盐分时将对环境带来极大的危害,传统活性污泥脱氮工艺可能因盐分而导致系统的崩溃,故有越来越多的人开始着眼于新型脱氮工艺。其中的短程硝化反硝化工艺可依靠活性污泥微生物将硝化过程控制在氨氧化阶段,随即进行反硝化,与传统脱氮工艺相比,有着节约能源、反应速率快、产泥量少等优点。因此,本研究针对高氨氮含盐废水,通过对连续流短程硝化、连续流反硝化进行快速启动,并研究盐度对连续流短程硝化、连续流反硝化的影响,得出结果如下:(1)在温度为28±2℃、溶解氧为0.1-0.5 mg/L的情况下,以半碱度条件进行连续流半量短程硝化驯化培养,可在9天时间内实现半量短程硝化,其氨氮去除率达53%,亚硝态氮积累率高达92.3%。连续流半量短程硝化装置最佳运行的溶解氧浓度为0.2-0.3mg/L。直接以连续流半量短程硝化出水来进行连续流厌氧氨氧化启动时,系统内可发生全程硝化反硝化,无法实现厌氧氨氧化。(2)由连续流半量短程硝化转换至连续流短程硝化约耗时20日。转换过程中,通过降低SRT至18日淘洗掉NOB菌,从而维持良好的亚硝化,其氨氮去除率最高达98.36%,NAR则稳定在90%;通过逐步提升进水NO2--N浓度的方式启动连续流反硝化耗时约20日,在NO2--N浓度约为300mg/L时,NO2--N去除率稳定在87%左右;整个启动过程中,连续流反硝化污泥SDR呈上升态势,由53.4 mg-(NO2-N)/(g(MLSS)·d)提升至62.5 mg-(NO2-N)/(g(MLSS)·d)左右。连续流反硝化启动过程中污泥SV30由75.0%逐步下降至40.5%。(3)在0、5、10、15g/L四个盐度水平下,连续流短程硝化出水NO2--N浓度平均值均高于270mg/L,NAR平均值均高于91%,出水NH4+-N浓度平均值均在9mg/L以下,NO3--N浓度平均值则由25.26 mg/L不断下降至11.22 mg/L。连续流短程硝化污泥SAOR较为稳定。在盐分的胁迫下,连续流短程硝化污泥EPS各成分含量均随盐度的改变发生了一定的变化。盐度由0 g/L提升至15 g/L的过程中,各组分均有不同幅度的增长趋势。连续流反硝化装置在进水中NO2--N浓度维持在300mg/L上下时,出水NO2--N浓度有较大波动,但其去除率均维持在70%以上。因为盐类的加入抑制了脱氢酶的活性,使微生物代谢速率降低,也即导致反硝化污泥SDR的降低。在盐度由0 g/L提升至5 g/L时,反硝化污泥EPS各组分含量均达到最高,后续则随盐度提升而逐步降低。实验所采用的乙酸钠易吸收降解,导致微生物分泌出更多的胞外酶,从而导致了在所有盐度下的污泥LB-EPS、TB-EPS中的蛋白质含量均高于多糖含量。
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