张 姚,韩海成,王伟刚,王晓东,王亚宜 (同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)

全程自养脱氮(CANON)工艺利用氨氧化细菌(AOB)和厌氧氨氧化细菌(anammox菌)的协同作用,在一个反应器中实现氨氧化成氮气的过程[1].由于AOB和anammox菌均为自养型细菌,因此CANON系统无需外加有机物质,可大幅降低处理成本.同时,与传统硝化反硝化脱氮工艺相比,CANON工艺理论上可节省约 63%曝气量、减少 90%剩余污泥产量,在处理含氮尤其是高氨氮废水时优势显著[2-4].

溶解氧(DO)是控制 CANON工艺高效运行的关键参数.AOB在将氨氮转化为亚硝酸盐氮时需要氧气[5],而anammox菌对氧气较为敏感[6];当DO浓度较高时,在 AOB活性被增强的同时,anammox菌的活性受到抑制,亚硝酸盐出现积累;而当DO浓度较低时,AOB活性受到抑制,氨转化速率下降,anammox菌可能无法获得充足基质,活性也会受到抑制,导致脱氮负荷低[7-9].因此,DO浓度控制是否恰当将直接决定CANON工艺的脱氮效率.

目前,国内外众多学者围绕DO对CANON系统的影响展开研究.李冬等[10]采用 SBR的研究表明,在DO为0～0.5mg/L范围内,CANON系统的活性呈现先升高后下降趋势,DO较高将对系统产生较大冲击且不可逆. Ni等[11]针对SBR絮体污泥系统的研究发现,对于连续曝气的 CANON反应器,溶解氧最适范围为 0.15～ 0.30mg/L,高于或低于此范围均会降低体系脱氮效率.而对于间歇曝气的CANON反应器,在DO浓度为0.30mg/L时,通过设置缺氧段,反应器脱氮效率则可显著提高.Strous等

[12]研究发现,在SBR系统中氧浓度为0.5%～2.0%空气饱和度条件下,anammox菌活性被完……