有機碳源對一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮性能的影響

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：試驗通過在進水中投加有機碳源(白糖)，研究有機碳源對一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮性能的影響。試驗結(jié)果表明：進水COD濃度對一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器脫氮性能產(chǎn)生明顯的影響。當進水中COD濃度約為50mg/L時，即可導(dǎo)致系統(tǒng)總氮去除率大幅度下降，出水總氮去除率由不添加COD的87.8%降至76%，氨氮去除率由不添加COD的98.8%降至85%;

當進水COD濃度上升至約100mg/L時，出水總氮的去除率由不添加COD的87.8%降至69%，氨氮去除率由不添加COD的98.8%降至77%;當進水COD濃度約為100mg/L時，并將調(diào)節(jié)槽曝氣量由原來的0.4L/min增至0.6L/min，系統(tǒng)出水水質(zhì)明顯得到優(yōu)化，總氮去除率恢復(fù)到未投加COD時的水平。有效地控制一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)有機碳源的量，能明顯地提高系統(tǒng)的脫氮效果。

關(guān)鍵詞：有機碳源；一體化；厭氧氨氧化；脫氮性能

以Planctomycetes、Candidatus Brodacia、Ca.Kuenenia、Ca.Anammoxoglobus和Ca.Jettenia為代表的一類細菌能夠在缺氧環(huán)境中以氨氮及亞硝態(tài)氮為底物，并將其轉(zhuǎn)化為氮氣?；趨捬醢毖趸毦_發(fā)的厭氧氨氧化工藝包括二段式厭氧氨氧化工藝和一體化厭氧氨氧化工藝，由于實際污水中不可避免地存在著有機碳源，故而有機碳源對厭氧氨氧化工藝的影響研究具有重要意義。

現(xiàn)有研究表明，有機碳源對二段式厭氧氨氧化反應(yīng)器具有一定的影響[4]，過高濃度有機碳源的存在將嚴重抑制厭氧氨氧化菌的活性及厭氧氨氧化過程的進行，從而降低了厭氧氨氧化工藝的脫氮性能[511]。而有機碳源對一體化厭氧氨氧化工藝影響的研究甚少，因此研究有機碳源對一體化厭氧氨氧化工藝的影響具有非常重要的意義。

本試驗通過采用一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器，研究不同有機碳源濃度下對其脫氮性能的影響及其機理，從而為實際工程應(yīng)用提供參考。

1材料與方法

1.1試驗裝置

本試驗裝置采用上流式厭氧氨氧化反應(yīng)器(見圖1)，主體結(jié)構(gòu)由有機玻璃制作而成，其主要包括主反應(yīng)器、調(diào)節(jié)槽、溫控系統(tǒng)和氣體收集系統(tǒng)等。

圖1一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器示意圖

1.配水桶;2.調(diào)節(jié)槽;3.反應(yīng)器主體;4.外循環(huán)水控制系統(tǒng);5.集氣裝置;6.pH傳送器;7.鼓風(fēng)機;8.折流板;9.微孔曝氣頭;10.pH傳感器;11.攪拌機;12.酸液桶;13.外層保濕夾層;14.取樣口;15.轉(zhuǎn)子流量計;16.溢流管;17.出水管;P1.進水泵;P2.循環(huán)泵;P3.酸液投加泵

其中，主反應(yīng)器尺寸為9cm×9cm×74cm(長×寬×高)，有效容積為5.5L;調(diào)節(jié)槽內(nèi)徑犚=12.5cm、高犎=20cm。主反應(yīng)器側(cè)面設(shè)置4個取樣口，主反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥折流板，防止污泥隨著上升水流或反應(yīng)產(chǎn)生的氣體排出反應(yīng)器，同時起到泥水分離的作用;主反應(yīng)器外層設(shè)置保溫夾層，由溫控系統(tǒng)為反應(yīng)器持續(xù)提供保溫循環(huán)水，循環(huán)水從反應(yīng)器底部進入夾層，再從反應(yīng)器頂部返回溫控系統(tǒng)。反應(yīng)器運行時，進水泵將配水桶廢水打入調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置pH在線傳感器、攪拌機，系統(tǒng)出水于頂部出水口溢流而出。

1.2接種污泥及試驗用水

本試驗接種污泥中，短程硝化污泥為好氧活性污泥經(jīng)馴化而來[12]，活性污泥取自桂林理工大學(xué)雁山校區(qū)污水處理膜反應(yīng)池(CMBR)活性污泥[13];厭氧氨氧化污泥取自實驗室已培養(yǎng)的厭氧氨氧化污泥[1415]。

試驗采用人工模擬廢水，其組分如下：(NH4)2SO4、KH2PO4、NaHCO3按照所需配水的濃度投加，CaCl2˙2H2O

為0.113g/L、MgSO4˙7H2O為0.1g/L、微量元素Ⅰ為0.5mL/L、微量元素Ⅱ為1mL/L，營養(yǎng)元素Ⅰ和營養(yǎng)元素Ⅱ主要組成及濃度參照Zhang等[1617]的文獻投加。

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