孙梦侠,张 凯,李 军,梁东博,王 佳 (北京工业大学建筑工程学院,城市污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室,北京 100124)

全程自养脱氮工艺(CANON)是近些年最经济有效的新型脱氮工艺之一[1-2],该工艺与传统硝化反硝化脱氮工艺相比节省了63%的供氧量和100%外加碳源[3-4].在 CANON工艺启动过程中最主要的两类细菌为氨氧化细菌(AerAOB)和厌氧氨氧化细菌(AnAOB),这2种微生物的和谐共生是保证CANON工艺稳定运行的关键.由于AnAOB生长较为缓慢导致基于厌氧氨氧化的自养脱氮工艺启动周期较长[2],同时由于AerAOB和AnAOB的生长速率以及运行参数的差异导致CANON工艺难以保持高效稳定的运行[5].在单级CANON工艺启动过程中一些主要的影响因素例如:pH 值、DO、温度、曝气/非曝气等的优化调控都在一定程度上增强了 AerAOB和AnAOB的活性以及2种细菌间的协同脱氮的作用.

DO是影响CANON工艺持续稳定运行的重要因素之一[6].由于 AerAOB在将 NH4+-N转化成NO2--N过程中需要氧气,当DO值较低时AerAOB活性降低,导致 NH4+-N转化率低,进一步导致AnAOB必要的底物基质 NO2--N含量不足[7];但若DO值过高又会使NOB活性增强将生成的NO2--N转变成NO3--N,使NO2--N积累量减少.同时AnAOB对DO较为敏感,如果DO浓度过高会抑制AnAOB的活性导致系统脱氮性能恶化.Figuero等[8]在采用CANON-SBR反应器通过空气脉冲控制 DO为0.2～0.4mg/L,氮负荷率为 0.46kgN/(L·d)情况下实现了75%的总氮去除;其他研究也证明了通过控制DO可以实现AerAOB的增值,提高氨氮去除率[9-10].

污泥的颗粒化也是当前CANON工艺的研究热点,污泥颗粒化的形成在一定程度上有助于提高污泥的沉降性……