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全程自养的短程硝化.厌氧氨氧化组合工艺具有简洁、经济、高效的特点。本试验分别对SBR中短程硝化和厌氧生物转盘中的厌氧氨氧化进行了试验研究,一方面研究了氨氮浓度和有机物浓度对短程硝化效果的影响,并研究了自养环境下短程硝化过程动力学以及有机物浓度对动力学参数的影响;另一方面分别研究了进水方式、基质比例及有机物对厌氧氨氧化的影响,并提出了其动力学的表达模型。试验结果表明:(1)氨氮浓度对SBR中短程硝化的影响试验研究结果表明:进水氨氮浓度在150mg/L~300mg/L之间时,SBR中短程硝化处于稳定状态,氨氮去除率在85%左右,亚硝氮积累率在90%以上。当进水氨氮浓度达到350mg/L时,反应器中FA浓度较高(7~25mg/L),处于抑制氨氧化菌活性的范围内,氨氮去除率只有70%左右,出水亚硝酸盐氮浓度也由250mg/L降至180mg/L,短程硝化效果受到严重影响。(2)控制初始溶解氧浓度<1.0mg/L的条件下,有机物浓度在50~200mg/L时,短程硝化氨氮转化率在95%以上,亚硝氮累积率保持在85%以上,SBR系统中短程硝化处于稳定状态;COD浓度达到400mg/L时,亚硝氮累积率降到65%,进出水总氮分别为200mg/L和113mg/L,反应前后TN有明显损失,短程硝化效果受到严重影响。(3)采用间歇试验分别研究了NO2--N/NH4+-N比例和有机物浓度对厌氧氨氧化的影响,结果表明:在其他控制条件相同的情况下,分别以NO2--N/NH4+-N比例为0.8、0.93、1.27、1.39和1.56进行试验,得到在进水中NH4+-N:NO2--N=1:1.39时,厌氧氨氧化反应效果最好,氨氮去除率达到98.12%,亚硝氮去除率达到95.7%。少量有机物(<50mg/L)的存在对厌氧氨氧化反应影响不大,氨氮去除率为82.1%;过多的COD(100mg/L)时,氨氮去除率下降为62.8%,ANAMMOX反应受到影响。(4)在生物转盘系统中进行了两点进水条件下厌氧氨氧化反应特性试验研究进水中NH4+-N:NO2--N=1:1。结果表明:单点进水时,进水量为6L/d,在氨氮浓度为200mg/L、总氮容积负荷为0.416 kgN·m-3·d-1时,氨氮、亚硝氮及总氮的去除率分别为88%、99%和86%;两点进水时,在维持进水口一进水量(6L/d)不变的情况下,增加第二个进水口,进水量为3.9L/d,两点进水氨氮浓度分别为200mg/L和150mg/L、总氮容积负荷为0.725 kgN·m-3·d-1时,连续运行9d,氨氮、亚硝氮及总氮的平均去除率分别为96%、99%及91%。与单点进水相比,两点进水时系统对氨氮、亚硝氮及TN的去除都有较好的效果,总氮容积负荷提高了0.309kgN·m-3·d-1。(5)对短程硝化及厌氧氨氧化进行过程动力学研究,结果表明:自养环境下,短程硝化过程动力学用Monod模型表示ν=νmax S/Ks+S’,试验得到相关参数νmax为13.05mgNH4+-N·(gMLSS)-1·h-1,Ks为21.98mgNH4+-N·L-1;在反应器中加入有机物时,动力学参数νmax随着有机物浓度的增加先变大后减小,在COD为100mg/L时,C/N比为0.6时νmax达到最大值58.72 mgNH4+-N·(gMLSS)-1·h-1。(6)厌氧氨氧化动力学过程受NH4+-N浓度和NO2--N浓度两个因素的限制,它们对厌氧氨氧化反应速率的影响可用Haldance模型描述。采用间歇试验对厌氧氨氧化反应动力学进行试验研究,求得厌氧氨氧化动力学参数:最大氨氮降解速率0.085 mg·mgMLSS-1·h-1,氨氮半饱和常数180.73mg/L,氨氮抑制常数为976.91mg/L,亚硝氮半饱和常数为46.23mg/L,亚硝氮抑制常数为116.78mg/L,最大基质反应速率为0.085 mgNH4+-N·mgMLSS-1·h-1。