城市污水厂部分反硝化滤池启动及运行

中国环境科学2020,40(3)：1068~1074ChinaEnvironmentalScience城市污水厂部分反硝化滤池启动及运行田夏迪1,2,张树军1,2,3,杨岸明1,2*,王聪1,2,3,吴从从1,2,陈沉1,2,王佳伟1,2,3,孟春霖1,2(1.北京城市排水集团有限责任公司,北京100044；2.北京市污水资源化工程技术研究中心,北京100124；3.北京北排科技有限公司,北京100044)摘要：采用生物滤池探究部分反硝化(NO3--N还原到NO2--N)工艺应用于城市污水厂深度脱氮的可行性.以实际二级出水为进水,考察滤速、碳氮比(C/N)等影响因素对滤池快速启动及稳定运行的影响,分析了滤池沿程水质变化和系统微生物群落结构.结果表明,控制高滤速和低C/N,3d可实现部分反硝化滤池的快速启动,滤池120d平均亚硝态氮累积率(NTR)为60.3%,最高可达82.1%,成功构建了连续流生物膜部分反硝化工艺.高滤速条件有助提高滤池的NO2--N积累率,C/N对NO2--N积累率的影响较小,C/N为2~4,部分反硝化滤池的NTR维持在62.0%.沿程数据表明底部40cm的滤料层是部分反硝化滤池NO3--N去除和NO2--N累积的主要反应区域.由于采用实际水厂二级出水进行研究,扫描电镜和高通量测序结果表明存在多种具有反硝化功能的微生物,系统的微生物多样性较高.关键词：部分反硝化；生物滤池；亚硝酸盐积累；深度脱氮；二级出水中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-6923(2020)03-1068-07Studyonstart-upandoperationofpartialdenitrificationfilterinmunicipalwastewatertreatmentplant.TIANXia-di1,2,ZHANGShu-jun1,2,3,YANGAn-ming1,2*,WANGCong1,2,3,WUCong-cong1,2,CHENChen1,2,WANGJia-wei1,2,3,MENGChun-lin1,2(1.BeijingDrainageGroupCo.,Ltd.,Beijing100044,China；2.BeijingEngineeringResearchCenterofWastewaterResource,Beijing100124,China；3.BeijingDrainageTechnologyCo.,Ltd.,Beijing100044,China).ChinaEnvironmentalScience,2020,40(3)：1068~1074Abstract：Thefeasibilityofapplyingpartialdenitrification(NO3--N→NO2--N)processtoadvancednitrogenremovalinmunicipalwastewatertreatmentplantwasexploredbyusingbiofilter.Takingtheactualsecondaryeffluentofmunicipalwastewatertreatmentplantastheinfluent,theeffectsoffiltrationrate,C/Nratioontherapidstart-upandstableoperationofpartialdenitrificationfilterwereinvestigated.Inaddition,thevariationofwaterqualityalongthereactorandthecompositionofmicrobialcommunityinthesystemwerealsoexplored.Thepartialdenitrificationfiltercanbestartedquicklyin3daysbycontrollingthehighfiltrationrateandlowC/Nratiowithactualsecondaryeffluent.Theaveragenitrate-nitritetransformationrate(NTR)ofthepartialdenitrificationfilterwas60.3%in120daysandthemaximumwas82.1%,whichsuggestedthatthepartialdenitrificationprocessofcontinuousflowbiofilmsystemhasbeensuccessfullyconstructed.Higherfiltrationratecouldimprovetheaccumu