部分反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮性能研究

中国环境科学2019,39(2)：641~647ChinaEnvironmentalScience部分反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮性能研究王维奇,王秀杰,李军*,王思宇(北京工业大学建筑工程学院,北京100124)摘要：在稳定运行的包埋厌氧氨氧化反应器的基础上,经过94d的启动成功耦合部分反硝化,部分反硝化NO2－-N积累率高达63.5%,与此同时NO3－-N去除率稳定为98.4%.确定了耦合反应最佳COD/NO3－-N比值范围为2.3~2.7.将pH值提升至8.0,8.5后发现,耦合性能下降,这与之前很多报道的结果不同.在耦合反应器的基础上添加PCL(聚己内酯)固体碳源进一步成功耦合全程反硝化,使得厌氧氨氧化所产生的NO3－-N能够得到全部去除,TN去除率也由原来的79.4%提升至88.3%,同时发现大量反硝化生物膜附着生长于PCL颗粒上.关键词：部分反硝化；厌氧氨氧化；包埋；固体碳源中图分类号：X703.5文献标识码：A文章编号：1000-6923(2019)02-0641-07Studyontheperformanceofpartialdenitrificationcoupledwithanaerobicammoniaoxidationfornitrogenremoval.WANGWei-qi,WANGXiu-jie,LIJun*,WANGSi-yu(TheCollegeofArchitectureandCivilEngineering,BejingUniversityofTechnology,Beijing100124,China).ChinaEnvironmentalScience,2019,39(2)：641~647Abstract：Basedonthestableimmobilizinganammoxreactor,theanammoxcouplingwithpartialdenitrification,calledDEAMOX,wassuccessfullyachievedafter94daysoperationwiththevalueofNO2－-NaccumulationrateandtheremovalrateofNO3－-Nupto63.5%and98.4%,respectively.ThefindingsrevealedthattheoptimumrangesofCOD/NO3－-Nforcouplingreactionwere2.3~2.7.Besides,thecouplingperformancewasweakenedbytheraisingpHvaluesupto8.0or8.5,whichwasinconsistentwithsomepublishedresearch.TheimmobilizinganammoxfurthercouplingwholeprocessdenitrificationwasachievedbyaddingsolidcarbonsourceofPCLintoDEAMOXreactor.Subsequently,theNO3－-Nproducedbyanaerobicammoniaoxidationcouldbecompletelyremovedandtheremovalrateoftotalnitrogenincreasedfrom79.4%to88.3%.Besides,therewerealargenumberofdenitrifyingbiofilmsattachedtothesurfaceofPCLparticles.Keywords：partialdenitrification；immobilization；anammox；solidcarbonsource近年来,厌氧氨氧化技术越来越受到关注,其已被环境界公认为最具可持续发展特质的废水脱氮技术[1-3].但由于其需要亚硝酸盐氮作为电子供体,因此其独立应用受到了限制.目前,短程硝化工艺是获得NO2--N的主要途径[4-5].但是其控制要求高,容易遭到破坏,且一旦破坏难以恢复.因此,新的途径亟待开发.Kalyuzhnyi等[6]根据厌氧氨氧化和异养反硝化提出一种新的脱氮工艺—反硝化氨氧化(DEAMOX),即在单一反应器内,同时进行着厌氧氨氧化反应和反硝化反应,并且厌氧氨氧化反应的电子供体NO2--N来自于反硝化.即将反硝化反应控制在NO3--N→NO2-以获得高的NO2--N积累,有学者将这一工艺命名为部分反硝化[7].Du等[8]在SBR反应器中分别接种驯化成功的高亚硝态氮积累部分反硝化污泥以及UASB反应器中厌氧氨氧化颗粒污泥,分别以乙醇与乙酸钠为碳源,处理同时含有氨氮和硝酸盐废水,实现部分反硝化与厌氧氨氧化