厭氧氨氧化工藝優(yōu)化及反硝化顆粒污泥培養(yǎng)策略的研究.pdf

1、厭氧氨氧化工藝是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好的新型自養(yǎng)生物脫氮工藝。微量金屬添加和進(jìn)水模式優(yōu)化有利于厭氧氨氧化菌的培養(yǎng)和工藝性能的改善。與反硝化的耦合有望提高厭氧氨氧化工藝的總氮去除率。本研究論證微量金屬添加改善厭氧氨氧化工藝性能的可行性；對厭氧氨氧化折流板反應(yīng)器的進(jìn)水模式進(jìn)行優(yōu)化，提出了流向切換式操作模式；此外，通過廢水中不同Mg2+添加策略進(jìn)行反硝化顆粒污泥的培養(yǎng)，為厭氧氨氧化-反硝化耦合體系的建立奠定基礎(chǔ)。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：⑴單因子批次試驗和響應(yīng)面分析表明，最優(yōu)金屬離子組合投加劑量為：Fe3+6.61mgL-1、Cu2+1.18mgL-1、Ni2+1.11mg L-1。在室溫條件下（<15℃）進(jìn)行 Fe3+-Cu2+-Ni2+聯(lián)合添加連續(xù)流試驗，結(jié)果表明試驗反應(yīng)器脫氮性能與對照組反應(yīng)器相比提高了50％。此外，進(jìn)行了Fe3+單因子優(yōu)化試驗，結(jié)果表明添加3.68mgL-1Fe3+可以將反應(yīng)器最大氮去除速率提高20%。⑵將厭氧氨氧化折流板反應(yīng)器的普通進(jìn)水模式

3、轉(zhuǎn)變?yōu)榱飨蚯袚Q式進(jìn)水方式，可有效解決傳統(tǒng)折流板反應(yīng)器中基質(zhì)分布不均導(dǎo)致的局部基質(zhì)抑制，反應(yīng)器的氮去除率（NRE）和氮去除速率分別從75.4%和3.00kgNm-3d-1上升至83.1%和3.49kgNm-3d-1。同時各格室內(nèi)污泥特性包括粒徑、沉降速度、胞外聚合物（EPS）和SAA都得以改善。修飾的Stover-Kincannon模型能有效描述反應(yīng)器的過程動力學(xué)，流向切換式折流板反應(yīng)器和常規(guī)進(jìn)水反應(yīng)器的最大理論氮去除速率分別為46.38

4、kgNm-3d-1和4.28kgNm-3d-1。⑶采用不同的Mg2+添加策略培養(yǎng)反硝化顆粒污泥（R1連續(xù)添加50mgL-1Mg2+，R2間歇50mgL-1Mg2+，R0為對照反應(yīng)器不添加Mg2+），結(jié)果表明在啟動過程中R1中最早出現(xiàn)顆粒污泥，顆粒污泥成熟后R1和R2中的污泥與對照反應(yīng)器R0中的污泥相比粒徑更大、沉降速度更快、EPS含量更大、反硝化活性也更高。Haldane模型擬合結(jié)果表明，R1和R2的最大理論氮去除率比對R0高，R0、R