3。2。3 EPS含量和组成 8
3。3 理化性质的变化 9
3。3。1 anammox颗粒污泥诱导HAP沉淀 9
3。3。2 颗粒直径、沉降性能和机械性能 10
3。4 细菌群落动态 11
3。5 颗粒之间的相关性属性和反应器的性能 11
4 结论 12
5 参考文献 13
6 致谢 15
1 引言
厌氧氨氧化(anammox)废水处理技术具有氮去除率高,操作成本低、占用空间小等显著优点,已成功应用于在中温条件下处理如厌氧消化污泥离心分离上清液和氮肥生产等具有低C:N比的含高浓度氨氮的废水[1,2]。到2015年初,全球扩展建造了100个大型污水处理设备,anammox工艺进入一个了全新的广泛使用和发展阶段。约75%的anammox废水处理设备被应用于城市的侧流废水处理[3]。随着主流废水处理的最新进展,建立一种能提供有效去除营养物技术的净能量生产型污水处理厂指日可待[4,5]。
磷是不可或缺的营养元素,是农业和工业发展的主要贡献者。在2000年,1970万吨的磷矿被开采,其中1530万吨的磷用于生产肥料[6]。因此,肥料生产废水中含有大量的磷酸盐。此外,由于洗涤剂的使用和厕所污水的混入,磷酸盐通常存在于城市废水(主流和侧流)中[7]。在磷的回收方面,强化生物除磷(EBPR)工艺尚未得到广泛应用,并且回收潜力有限。其他磷回收方法,包括污泥应用于农业土地或从污泥灰中回收磷也具有其局限性。产能性废水处理厂越来越依赖于使用铁去除磷[6]。通常在污水处理流水线中,该过程是在脱氮过程之后进行,因此大量的磷酸盐可以引入anammox反应器中。From~优E尔L论E文W网wWw.YoUeRw.com 加QQ7520.18766
厌氧氨氧化细菌(AnAOB)生长速率缓慢,对环境条件的变化具有细胞产量低和敏感性高的特点,因此anammox工艺的工业化受到抑制物质的限制,如高浓度含氮废水中的磷酸盐[1]。然而,文献中报道了无机磷酸盐对anammox颗粒污泥影响分析的意见不统一。Van de Graaf等[8]首次观察到当磷酸盐含量大于5 mM时,anammox培养物活性的丧失(主要是Ca。 Brocadia anammoxidans)。Egli等[9]发现20 mM的磷酸盐对于来自旋转生物接触器中的Ca。 Kuenenia stuttgartiensis没有抑制作用。而在同一个种属系统中,Pynaert等[10]观察到在批次试验中,磷酸盐浓度为1。8 mM时anammox活性下降至正常活性的63%,在3。6 mM时其活性再下降20%,但在9。2 mM时活性不再进一步下降(80%抑制)。2007年Dapena-Mora等[11]发现磷酸盐为20mM(IC50)时,气提式反应器中的厌氧氧化生物膜(主要是Ca。 Kuenenia stuttgartiensis)具有更高耐的受性。近年来,Carvajal-Arroyo等[12]发现悬浮的anammox富集物(主要是Ca。 Brocadia)暴露在磷酸盐条件下,导致特定anammox活性(SAA)随着磷酸盐浓度的增加而略有降低(IC50 = 25。3±5。9 mM),而磷酸盐刺激颗粒状anammox菌的SAA(主要是Ca。 Brocadia)增加的浓度范围为10~50 mM。然而,这些数据是基于批次实验的结果,在连续流实验中缺乏长期验证。Lin等[13]指出,在长期加入磷酸盐的连续流实验中,磷灰石积累增强了anammox颗粒的机械性能。其中,磷酸盐浓度维持在29。7±9。7mg P L-1。考虑到anammox工艺在含磷酸盐和高浓度含氨废水的工艺中的应用前景,明确磷酸盐对各种AnAOB的影响是迫切需要的。迄今为止,还没有关于磷酸盐对anammox颗粒污泥特性影响的全面研究。因此,本课题的研究主要集中在三个方面,一是无机磷酸盐对anammox颗粒污泥特性的短期影响;二是不同浓度的磷酸盐作用下,anammox颗粒污泥的理化性质和生理特征的变化;三是无机内核在anammox颗粒污泥上的成分和形成的机制。