厌氧氨氧化处理高盐废水脱氮效能强化研究

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针对部分含盐废水生物脱氮效能较低的问题,利用已经海水驯化后的淡水厌氧氨氧化反应器,通过向反应器中分别添加了不同浓度的K+、甜菜碱和海藻糖,研究了它们浓度变化对厌氧氨氧化污泥脱氮效能的影响,试验结果如下所示:适量的添加K+可有效的提升反应脱氮效能,K+对厌氧氨氧化污泥的脱氮效能影响主要分为4个阶段:适应阶段,K+浓度为(02 mmol//L),厌氧氨氧化适应K+的存在,NH4+-N,NO2--N去除率有所上升,但K+还未对脱氮效能产生明显效果;活性提升阶段(28 mmol/L),K+对厌氧氨氧化生物系统有促进作用,氮去除率显著提升;活性稳定阶段(820 mmol/L),脱氮效能处于稳定状态,氮去除率虽有下降,但还是高于未添加K+时;抑制阶段(大于20 mmol/L),此时厌氧氨氧化菌活性降低,K+对厌氧氨氧化产生完全抑制。在整个周期内K+浓度8mmol/L时达到最佳去除效果,NH4+-N与NO2--N的平均去除率为89.24%和84.87%,NRR为1.113 kg N/(m3·d)。在投加甜菜碱对厌氧氨氧化脱氮效能的影响试验中发现:(1)投加甜菜碱对系统脱氮效能有明显的改善作用,甜菜碱浓度为0.10.4 mmol/L时,添加甜菜碱缓解了盐胁迫对厌氧氨氧化菌生长的抑制,也促进了反硝化菌的生长;甜菜碱浓度为0.40.5 mmol/L时,此时反硝化菌的生长占有优势,但对反应表现为促进作用。甜菜碱浓度大于0.5 mmol/L后,添加甜菜碱已无法缓解盐胁迫对反应器脱氮效能的抑制,最终在甜菜碱浓度0.8 mmol/L时对反应器产生完全抑制。(2)甜菜碱的添加浓度为0.3 mmol/L浓度时,反应去除效能达到最佳,NH4+-N和NO2--N分别提升了16%和32%,NRR提升了26.8%。(3)在最后的恢复试验中,经过25周期的运行,在甜菜碱浓度降至0.2mmol/L时反应器脱氮效能得到恢复,这说明随着甜菜碱浓度的降低反应器脱氮效能得到快速恢复,甜菜碱对反应器的影响是可逆的。在外源投加海藻糖试验中发现:(1)在稳定运行的厌氧氨氧化处理高盐废水系统中,投加海藻糖对厌氧氨氧化系统脱氮效能有明显的改善作用,不同浓度的海藻糖对厌氧氨氧化的脱氮效能有不同影响。海藻糖浓度在00.35 mmol/L范围内,添加海藻糖缓解了盐胁迫对厌氧氨氧化菌生长的抑制;海藻糖浓度为0.41mmol/L时,此时海藻糖浓度对厌氧氨氧化菌产生抑制但还是促进反硝化菌的生。海藻糖浓度大于1 mmol/L后,添加海藻糖已对反应器脱氮效能产生不利影响,最终在海藻糖浓度为1.6 mmol/L时反应器产生抑制作用。(2)在0.35 mmol/L浓度下,NH4+-N和NO2--N平均去除率分别为92.35%和97.36%,NRR为1.29 kg N/(m3.d),此时厌氧氨氧化的脱氮效能达到最佳效果,与0 mmol/L时相比,NH4+-N和NO2--N去除率分别提升了53.8%和55.7%。
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