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UASB 厌氧氨氧化启动研究及三维荧光分析

2021-09-14李苏仲薛同站李卫华王斌吴若萱

安徽建筑大学学报 2021年4期

李苏仲,薛同站,2,李卫华,2,王斌,吴若萱

(1.安徽建筑大学 环境与能源工程学院,安徽 合肥 230601;2.水污染控制与废水资源化安徽省重点实验室,安徽 合肥 230601)

传统的生物脱氮包括全程硝化和反硝化两个步骤:第一阶段,亚硝酸细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和硝酸细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)将氨氮氧化为硝酸氮;第二阶段,反硝化细菌将硝酸氮还原成气态氮。两个阶段的反应公式分别为式(1-1)和(1-2):

在反硝化阶段,有机底物的含量会影响反硝化的速率,为保证良好的脱氮效果,需要较高的碳氮比(C/N),但我国的部分城市污水并不能满足这一要求,因此,即便经过了传统生物脱氮处理,污水厂出水的总氮也依然无法达标,必须要外加碳源。

厌氧氨氧化反应(ANAMMOX)是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonium oxidation bacteria,AAOB)以NO-N 为电子受体,将NH-N氧化为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应的总计量化学式如下式(1-3):

相关研究表明,厌氧氨氧化工艺的主要影响要素有:温度、DO、pH 值、有机碳源、无机碳浓度、金属离子等。

厌氧氨氧化工艺无需有机碳源,产泥量少,避免了传统生物脱氮运行成本高和操作复杂的缺点。因此,厌氧氨氧化工艺有广阔的应用前景。

在实际应用中,厌氧氨氧化工艺分为分体式工艺和一体式工艺,分体式工艺指将短程硝化和厌氧氨氧化反应在不同的反应器内分别完成,如SHARON-ANAMMOX 工艺;一体式工艺则在单一反应器内进行,如CANON 工艺、OLAND 工艺和DEMON 工艺,目前SHARON-ANAMMOX 工艺为应用最广泛的厌氧氨氧化工艺。

厌氧氨氧化存在的问题:一是厌氧氨氧化菌生长非常缓慢,往往需要长时间的培育才可投入使用。……

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