低温胁迫下Ca2+对厌氧氨氧化污泥脱氮效能影响研究

第一作者：唐政坤，男，１９９１年生，硕士研究生，研究方向为污水处理。＃通讯作者。＊国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５１１０８２７７）。低温胁迫下Ｃａ２＋对厌氧氨氧化污泥脱氮效能影响研究＊唐政坤张硕李光蕾李行李军＃（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳１１０１６８）摘要为了解决厌氧氨氧化（ＡＮＡＭＭＯＸ）污泥在低温下脱氮效能较低的问题，采用上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）反应器，通过投加不同浓度的Ｃａ２＋，考察低温胁迫下Ｃａ２＋对ＡＮＡＭＭＯＸ污泥脱氮效能及特性的影响。结果表明：低温胁迫下ＡＮＡＭＭＯＸ污泥脱氮效能明显降低，当Ｃａ２＋投加量为０ｍｍｏｌ／Ｌ时，氨氮、亚硝态氮去除率分别降至５０％、５４％，ＵＡＳＢ反应器的ＴＮ去除负荷最低为０．０９４ｋｇ／（ｍ３·ｄ）；投加一定Ｃａ２＋对ＡＮＡＭＭＯＸ反应有正面促进作用，在最佳Ｃａ２＋投加量（０．０４ｍｍｏｌ／Ｌ）下，氨氮、亚硝态氮去除率可分别提高至６５％、６８％，ＴＮ去除负荷提高至接近０．２００ｋｇ／（ｍ３·ｄ），脱氮效能是未投加Ｃａ２＋时的２倍左右，但Ｃａ２＋投加量大于０．０４ｍｍｏｌ／Ｌ时，脱氮效能开始呈现下降趋势。投加Ｃａ２＋可以增大污泥颗粒粒径，提高污泥的混合液悬浮固体（ＭＬＳＳ）、混合液挥发性悬浮固体（ＭＬＶＳＳ）浓度，但对污泥活性的提升不明显。关键词厌氧氨氧化低温胁迫脱氮效能Ｃａ２＋ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３８６５．２０１９．０３．００６ＥｆｆｅｃｔｏｆＣａ２＋ｏｎｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｎａｅｒｏｂｉｃａｍｍｏｎｉａｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｌｕｄｇｅｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓＴＡＮＧＺｈｅｎｇｋｕｎ，ＺＨＡＮＧＳｈｕｏ，ＬＩＧｕａｎｇｌｅｉ，ＬＩＨａｎｇ，ＬＩＪｕｎ．（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０１６８）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｎａｅｒｏｂｉｃａｍｍｏｎｉａｏｘｉｄａｔｉｏｎ（ＡＮＡＭＭＯＸ）ｓｌｕｄｇｅａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｕｐｆｌｏｗａｎａｅｒｏｂｉｃｓｌｕｄｇｅｂｅｄ（ＵＡＳＢ）ｒｅａｃｔｏｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＣａ２＋ｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡＮＡＭＭＯＸｓｌｕｄｇｅｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｂｙａｄｄｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＣａ２＋．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＡＮＡＭＭＯＸｓｌｕｄｇｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｕｎｄｅｒｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｓｏｆａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｎｉｔｒｉｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｔｏ５０％ａｎｄ５４％ｗｈｅｎＣａ２＋ｄｏｓａｇｅｗａｓ０ｍｍｏｌ／Ｌ，ｔｈｅＴＮｒｅｍｏｖａｌｌｏａｄｏｆＵＡＳＢｒｅａｃｔｏｒｗａｓｌｏｗｅｓｔａｔ０．０９４ｋｇ／（ｍ３·ｄ），ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣａ２＋ｈａｄａｐｏｓｉｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅＡＮＡＭＭＯＸｒｅａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｓｏｆａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｎｉｔｒｉｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｏ６５％ａｎｄ６８％，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｍｏｖａｌｌｏａｄｏｆＴＮｒｅａｃｈｅｄｎｅａｒｌｙ０．２００ｋｇ／（ｍ３·ｄ）ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍＣａ２＋ｄｏｓａｇｅ（０．０４ｍｍｏｌ／Ｌ）．ＴｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓａｂｏｕｔｔｗｏｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｗｉｔｈｏｕｔａｄｄｉｎｇＣａ２＋．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｅｇｉｎｔｏｓｈｏｗａｄｏｗｎｗａｒｄｔｒｅｎｄｗｈｅｎＣａ２＋ｄｏｓａｇｅｗａｓｍｏｒｅｔｈａｎ０．０４ｍｍｏｌ／Ｌ．ＴｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣａ２＋ｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ，ｔｈｅｍｉｘｅｄｌｉｑｕｉｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓ（ＭＬＳＳ）ａｎｄｍｉｘｅｄｌｉｑｕｏｒｖｏｌａｔｉｌｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓ（ＭＬＶＳＳ）ｏｆｓｌｕｄｇｅ，ｂｕｔｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｌｕｄｇｅａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａ