中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性_唐崇俭

第31卷第8期2010年8月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.31，No.8Aug.，2010中试厌氧氨氧化反应器的运行性能及其过程动力学特性唐崇俭1，郑平1*，张吉强1，陈建伟1，丁爽1，周尚兴2，丁革胜2(1.浙江大学环境工程系，杭州310029;2.浙江蜜蜂集团，义乌322002)摘要:研究了上流式中试厌氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation，ANAMMOX)反应器在环境温度下的运行性能及其过程动力学特性.基质浓度试验表明，中试厌氧氨氧化反应器可在进水亚硝酸盐浓度为(380.4±18.3)mg·L－1稳定运行，继续提升至(480.5±21.9)mg·L－1时，反应器性能恶化.在水力停留时间(hydraulicretentiontime，HRT)试验中，HRT可缩短至3.43h，反应器容积基质氮去除速率可达3.45kg·(m3·d)－1.长期运行中，温度对中试厌氧氨氧化反应器的性能影响较大.采用改进型的Stover-Kincannon模型可较好地模拟非抑制状态下中试厌氧氨氧化反应器在不同温度范围下的行为.获得的Stover-Kincannon模型动力学参数及其出水总基质浓度预测公式和总基质去除率预测公式，可用于指导中试厌氧氨氧化反应器的实际操作.关键词:中试厌氧氨氧化反应器;运行性能;温度;过程动力学中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2010)08-1834-05收稿日期:2009-09-28;修订日期:2009-12-24基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z332);国家自然科学基金项目(30770039);国家科技支撑计划项目(2008BADC4B05)作者简介:唐崇俭(1984～)，男，博士研究生，主要研究方向为废物生物处理与资源化，E-mail:chjtang_anammox@126.com*通讯联系人，E-mail:pzheng@zju.edu.cnPerformanceandProcessKineticsofPilot-ScaleANAMMOXBioreactorUnderDifferentWaterTemperaturesTANGChong-jian1，ZHENGPing1，ZHANGJi-qiang1，CHENJian-wei1，DINGShuang1，ZHOUShang-xing2，DINGGe-sheng2(1.DepartmentofEnvironmentalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310029，China;2.ZhejiangMifengGroupLtd.，Yiwu322002，China)Abstract:Performanceandprocessbiokineticsoftheupflowpilot-scaleanaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)reactorwereinvestigatedatambienttemperature.Theresultsofsubstratetestingshowedthatthepilot-scaleANAMMOXreactoroperatedstablywhentheinfluentnitriteconcentrationreached(380.4±18.3)mg·L－1;whilethenitriteinhibitionoccurredwhenitsconcentrationarrivedat(480.5±21.9)mg·L－1.Theresultsofshorteningofhydraulicretentiontime(HRT)showedthattheHRTcouldbeshortenedto3.43h，andthenitrogenremovalratewasashighas3.45kg·(m3·d)－1.TemperaturewasfoundtoaffecttheperformanceoftheANAMMOXreactorsignificantlyduringlong-termoperation.ThemodifiedStover-Kincannonmodelwasappliedtomodelthenon-inhibitionperformanceofthepilot-scalereactorunderdifferenttemperatureranges.Goodfittingresultswereobtained.Theprocessbiokineticparametersandeffluentsubstrateconcentrationpredictio