匹配厌氧氨氧化型亚硝化的调控过程研究进展_张敏
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2019-03-29 14:42:23
文档简介:
匹配厌氧氨氧化型亚硝化的调控过程研究进展_张敏当今治理污染费用昂贵,寻求高效低耗能的脱氮工艺显得尤为重要。目前,自养型脱氮工艺备受关注,如短程硝化反硝化(PND)工艺、部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-Anammox)工艺、完全自养脱氮(CANON)工艺和限制自养硝化反硝化(OLAND)工艺等[1-5]。在此,以Anammox为主的脱氮工艺是研究热点,该过程可以在厌氧条件下以NO2--N为电子受体将NH4+-N直接转化成N2,整个过程具有无需外加碳源、产泥量少、低耗能、低成本等优点[6-9]。然而,Anammox反应需要PN段提供严格的进水ρ(NO2--N)/ρ(NH4+-N)(理论上在1.32左右)。在联合工艺中,PN工艺与Anammox工艺相比较,无论是在功能菌种、工艺条件还是容积负荷均存在较大差异[10]。因此对匹配Anammox技术的前置亚硝化反应(简称“匹配型亚硝化”)进行控制,为Anammox反应提供合适的基质,是实现Anammox脱氮工艺的关键。近年来,许多学者对匹配型亚硝化反应的控制进行了深入研究,主要涉及反应器类型、启动方式、调控手段和微生物的生长条件差异等方面,取得了较好的研究成果。本文叙述近年来关于匹配型亚硝化过程控制的最新研究成果,以期为匹配型亚硝化工艺的基础研究和工程化应用提供参考。1匹配型亚硝化反应由式(1)可知,Anammox处理的污水需要有2种基质,NO2--N和NH4+-N,但实际污水中氮素一般以NH4+-N为主,Anammox菌所需的底物NO2--N含量较低,而匹配型亚硝化反应能为Anammox提供其所需的底物。匹配型亚硝化反应的基本原理是通过调控运行参数将进水约50%的NH4+-N被氨氧化菌(AOB)氧化为NO2--N,而抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)将NO2--N氧化为NO3--N,保持NO2--N的积累率及使出水的ρ(NO2--N)/ρ(NH4+-N)为1~1.3,即实现匹配Anammox型亚硝化。NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O。(1)近年来,关于PN-Anammox联合工艺控制中,Anammox段的控制和影响因素研究较多,也已经获得了较好的富集污泥,实现了工程化应用。但前端匹配型亚硝化(PN段)因其控制要求高、波动
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