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《哈尔滨工程大学》 2019年
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厌氧氨氧化菌与异养反硝化菌耦合脱氮工艺的研究

王天石  
【摘要】:厌氧氨氧化(ANaerobic AMMonia OXidizing,Anammox)是一种高效、低耗能的自养脱氮工艺。Anammox工艺需要的基质主要为NH_4~+-N和NO_2~--N,解决NO_2~--N的来源问题需要建立厌氧氨氧化菌群和其他微生物的协同作用。NO_2~--N是反硝化过程的中间产物,反硝化过程在许多方面会对厌氧氨氧化过程产生促进作用,所以厌氧氨氧化异养反硝化协同脱氮工艺(Simultaneously Anammox and Denitrification,SAD)是很好的厌氧氨氧化工艺应用途径。本研究以活性污泥为接种物启动厌氧氨氧化反应器,并向富集得到厌氧氨氧化污泥中投加碳源,启动SAD反应器并进行研究。此外,对长期缺氧条件下反硝化反应器中亚硝酸盐积累特性也进行了研究。论文所取得的研究成果主要包括:(1)以市政污水厂污泥为接种物,于120天成功启动厌氧氨氧化反应器,其总氮容积负荷为0.145 kg/(m~3·d),氨氮容积负荷为0.063 kg/(m~3·d),氨氮、亚硝态氮去除量与硝态氮生成量之间比值为1.29:1:0.31。(2)温度在25-35℃时,厌氧氨氧化菌体活性随着温度的升高而升高,35℃条件下厌氧氨氧化污泥的总氮去除负荷为16.65 mg N/(g VSS·h)。25℃条件下,厌氧氨氧化污泥厌氧氨氧化活性较弱,主要表现硝化活性。(3)低C/N污水下反硝化试验中,进水阶段NO_2~--N最大累积率随着进水C/N的增加而增加,运行后期NO_2~--N转化速率随着进水C/N升高而升高。NO_2~--N转化速率主要受亚硝酸盐浓度和所利用碳源类别两方面影响。根据研究现象对乙酸钠为碳源反硝化体系内碳源转化途径进行了分析。(4)向厌氧氨氧化污泥中投加碳源,分别以序批式和半序批式方式成功启动两组2.5L SAD反应器。SAD反应器有较好的脱氮除碳效果,在C/N=3序批式运行方式下,其总氮去除速率为0.083 kg/(m~3·d)。随着C/N的升高,SAD反应体系内厌氧氨氧化活性会因反硝化作用对亚硝酸盐的争夺而受到抑制。在进水氮素浓度相同,进水中C/N由3升至4条件下,相比于序批式运行方式,半序批式运行方式能够降低43.44%由于反硝化过程对亚硝酸盐竞争造成的对厌氧氨氧化活性的抑制作用。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X703

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