循环流化床厌氧氨氧化反应器脱氮性能研究_高彦宁

第31卷第7期现代化工July20112011年7月ModernChemicalIndustry循环流化床厌氧氨氧化反应器脱氮性能研究高彦宁1,2,刘志军1,古川宪治2(1.大连理工大学化工与环境生命学部,辽宁大连116023;2.日本熊本大学工学部环境工学学科,日本熊本860-8555)摘要:对循环流化床上部附加无纺布作填料的固定床复合式厌氧氨氧化反应器的性能进行了研究,通过控制废水的循环量来调节反应器底部微生物颗粒的流化状态,并对反应器内对富集的厌氧氨氧化菌除氮性能进行了研究。结果表明,反应器稳定运行270d,总氮去除率及亚硝氮去除率分别维持在80%及90%以上;最大氮负荷达到15.2kg/m3·d-1,相应的最大氮去除速率达9.9kg/m3·d-1。通过批实验,得到反应器稳定运行期厌氧氨氧化菌比活性为0.3kg/kg·d-1。出水悬浮物(SS)浓度检测、微生物颗粒粒径分布测试、微生物颗粒的扫描电镜(SEM)观测结果均表明,循环流化床厌氧氨氧化反应器具有较高的生物滞留能力,形成的微生物颗粒具有较佳性能。采用荧光原位测定(FISH)分析结果显示,厌氧氨氧化菌在反应器微生物群落中含量超过70%。关键词:厌氧氨氧化;流化床反应器;脱氮效率中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:0253-4320(2011)07-0075-04Studyonnitrogenremovalpropertiesofahigh-ratehybridanammoxreactorGAOYan-ning1,2,LIUZhi-jun1,FURUKAWAKenji2(1.FacultyofChemical,EnvironmentalandBiologicalEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023,China;2.GraduateSchoolofScienceandTechnology,KumamotoUniversity,Kumamoto8608555,Japan)Abstract:Anewhybridreactorcombinedtheadvantagesoffluidizedbedwithfluidizationachievedbyinternalrecirculationandfixedbedusingnonwovenfabricsasbiomasscarrierisdeveloped.Itspotentialnitrogenremovalpropertyisevaluated.Theresultsshowthat,thehybridreactorcanoperatestablyforabout270days.Thetotalnitrogenremovalrateandnitriteremovalratearearound80%andabove90%,respectively.Themaximumnitrogenloadingratereaches15.2kg/m3·d-1withcorrespondingnitrogenremovalrateof9.9kg/m3·d-1.Thespecificanammoxactivityof0.3kg/kg·d-1iscalculatedastheresultofbatchtest.Bettermicrobialretentioncapabilityandsludgecharacteristicsarealsoprovedbylowconcentrationofeffluentsuspendedsolids,granulesizedistributionassayandSEMobservation.FISHanalysisrevealsananammoxbacteriumcontentover70%.Keywords:anammox;hybridreactor;nitrogenremoval收稿日期:2011-02-26;修回日期:2011-05-12基金项目:国家自然科学基金资助项目(10972049)作者简介:高彦宁(1981-),女,博士生,研究方向为废水生物反应器,gaoyanning0624@hotmail.com;刘志军(1969-),男,博士后,教授,博士生导师,粉体流强化传热及节能技术与装备,环境流体多相流传递理论与技术装备,ANAMMOX工艺过程技术与装备,通讯联系人,0411-84986285,liuzj@dlut.edu.cn。厌氧氨氧化(Anammox)反应是以氨氮为电子供体,亚硝氮为电子受体,生成氮气及硝氮的一种新颖的生物脱氮工艺[1-2]。由于采用厌氧氨氧化工艺可节省传统除氮工艺过程中由于添加外部碳源及引入曝气等造成的操