厭氧氨氧化菌的富集及其與反硝化菌協同脫氮研究.pdf

1、傳統生物硝化反硝化技術處理低碳氮比污水時，因需曝氣和投加有機碳源，存在能耗高和處理成本高等問題。由于厭氧氨氧化工藝利用亞硝酸鹽作為電子受體將氨氮直接氧化成氮氣，不需投加碳源，適宜處理低碳氮比污水。一般污水中的氮以氨氮為主，目前厭氧氨氧化反應所需的亞硝酸鹽主要通過短程硝化產生，但長期穩定維持短程硝化較困難，短程硝化易轉變為全程硝化，導致硝化過程最終產物為硝酸鹽。并且，厭氧氨氧化反應過程中約有10％的氮轉化為硝酸鹽，易使出水總氮濃度超過排放

2、標準。
　　由于亞硝酸鹽是反硝化過程的中間產物，可通過反硝化過程為厭氧氨氧化反應提供亞硝酸鹽。本論文以乙酸鈉為碳源，研究了低碳氮比污水反硝化過程中亞硝酸鹽累積規律；以硝化污泥和反硝化污泥作為接種污泥，研究厭氧氨氧化菌富集培養過程，并考察了溫度對厭氧氨氧化反應的影響；在已富集厭氧氨氧化菌的系統中投加有機物進一步富集反硝化菌，研究不同碳氮比污水中厭氧氨氧化菌和反硝化菌協同脫氮性能。研究結論如下：
　?。?）低碳氮比污水在反硝化過

3、程中均存在亞硝酸鹽累積現象，且硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。亞硝酸鹽最大累積率與溫度以及進水碳氮比有關。溫度相同時，亞硝酸鹽最大累積率隨著進水碳氮比的增加而升高。進水碳氮比相同時，隨著溫度增加，亞硝酸鹽最大累積率隨之上升。
　?。?）以硝化污泥和反硝化污泥作為接種物均可啟動厭氧氨氧化反應。R1和R3反應器接種的污泥中含有大量的硝化菌，在厭氧氨氧化啟動過程中未出現明顯的菌體自溶階段；R2反應器接種的污泥中以反硝化菌為主，運行初期

4、發生明顯的菌體自溶。此后，三個反應器中的培養物經過活性遲滯階段、活性提高階段后進入活性穩定階段；穩定運行期間R1、R2和R3中亞硝酸鹽去除量、氨氮去除量與硝酸鹽生成量平均比值分別為1.30:1:0.23、1.35:1:0.10和1.23:1:0.18。
　?。?）溫度對厭氧氨氧化反應影響大。溫度自35℃降至25℃，厭氧氨氧化反應過程中NO2--N去除速率由2.49mg/（gVSS·h）降至0.69mg/（gVSS·h）。在20℃和

5、15℃下，厭氧氨氧化反應基本受到抑制，系統中主要發生硝化反應。
　?。?）在厭氧氨氧化污泥中富集的反硝化菌只有在NO3--N完全去除后，才會將NO2--N進一步還原為N2，即硝酸鹽的存在會抑制亞硝酸鹽的還原。進水TOC/TN比為0.25時，因該系統缺乏碳源，由NO3--N還原生成的NO2--N主要通過厭氧氨氧化作用去除，系統出水NH4+-N和TN濃度低。進水TOC/TN比為1.0和1.5時，當污水中NO3--N完全去除后，由于污水