主流条件下两级式PN_ANAMMOX工艺的高效能脱氮过程_刘文如

第39卷第12期2018年12月环境科学ENVIＲONMENTALSCIENCEVol．39，No．12Dec．，2018主流条件下两级式PN-ANAMMOX工艺的高效能脱氮过程刘文如1，杨殿海2，沈耀良1，王建芳1，吴鹏1，钱飞跃1，陈重军1(1．苏州科技大学环境科学与工程学院，苏州215009;2．同济大学环境科学与工程学院，上海200092)摘要:中低温条件下采用两级式PN-ANAMMOX工艺对低浓度NH+4-N(50mg·L－1)污水进行高效脱氮过程研究．结果表明，20～14℃范围内PN-ANAMMOX工艺的脱氮负荷和TN去除率可分别维持在0.6kg·(m3·d)－1和80%以上;两级式PN-ANAMMOX工艺在限NO－2-N和限NH+4-N两种模式下均可保持稳定运行，其中限NH+4-N运行模式为污水极限脱氮需求奠定了良好基础．当温度降至12℃时，PN-ANAMMOX工艺的脱氮负荷下降至0.5kg·(m3·d)－1左右，低温使得ANAMMOX反应成为工艺脱氮的限速步骤而对PN无明显影响．ANAMMOX污泥比PN颗粒污泥具有更高的温度敏感性，二者活性的温度系数分别为1.056和1.172．综上可知，对于低温条件下运行的两级式PN-ANAMMOX工艺，ANAMMOX菌体数量及活性是决定工艺脱氮负荷的步骤，而PN出水中基质组成(即NO－2-N/NH+4-N之比和NO－3-N浓度)是控制工艺脱氮效果的环节．基于上述结果，提出两级式PN-ANAMMOX工艺主流条件下实现高效能脱氮的分级分离式调控策略．关键词:生物脱氮;部分亚硝化(PN);厌氧氨氧化(ANAMMOX);低温;市政污水中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2018)12-5580-07DOI:10．13227/j．hjkx．201804217收稿日期:2018-04-26;修订日期:2018-05-20基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项(2013ZX07315-001);国家自然科学基金项目(51578353，51508366)作者简介:刘文如(1987～)，男，博士，讲师，主要研究方向为污水生物处理理论与技术，E-mail:liuwenru1987@126．comHigh-rateNitrogenＲemovalinaTwo-stagePartialNitritation-ANAMMOXProcessUnderMainstreamConditionsLIUWen-ru1，YANGDian-hai2，SHENYao-liang1，WANGJian-fang1，WUPeng1，QIANFei-yue1，CHENChong-jun1(1．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，SuzhouUniversityofScienceandTechnology，Suzhou215009，China;2．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Atwo-stagepartialnitritation(PN)-ANAMMOXprocesswassuccessfullycarriedoutforlow-strengthNH+4-N(50mg·L－1)wastewatertreatmentatambient/lowtemperatures．Theresultsshowthatanaveragetotalnitrogenremovalrateandremovalefficiencyabove0.6kg·(m3·d)－1and80%couldbemaintained，respectively，attemperaturesbetween20℃and14℃．Thetwo-stagePN-ANAMMOXprocesswassuccessfulbothunderNO－2-N-limitedandNH+4-N-limitedconditions．Whenthetwo-stagePN-ANAMMOXprocesswasoperatedunderNH+4-N-limitedconditions，the“limitoftechnology”fornitrogenremoval(TN＜3mg·L－1)couldbeeasilyachievedbyfollowinganoxicdenitrification．Loweringthetemperatureto12℃resultedinthereductionofthetotalnitrogenremovalrateto～0.5kg·(m3·d