2.1.2.1三联合冲击。 10
2.1.2.2双联合冲击。 10
2.2 FNA和FA的作用 13
2.3 SAA反应和恢复 13
2.3.1 基质冲击后SAA反应和恢复 13
2.3.2.重金属冲击后SAA反应和恢复 13
2.3.3.水力冲击后SAA反应和恢复 14
2.3.4联合冲击后SAA反应和恢复 14
3.结论 14
参考文献: 15
致谢 17
引言
厌氧氨氧化是一种节约成本、高效、环境友好型的新型生物脱氮处理工艺[1–3]。厌氧氨氧化是在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨氮氧化为氮气和少量的硝酸盐[3]。据报道,厌氧氨氧化系统具有高的脱氮能力,总氮去除率(NRR)高达20kg N m-3d-1[2,4],Tang等人研究表明 NRR可高达74.3-76.7kg N m-3d-1[5]。近十年来,随着厌氧氨氧化系统的氮负荷能力不断增强,厌氧氨氧化系统的脱氮可达之前的60倍。此外,目前厌氧氨氧化工艺主要运用于富含氮的城市废水及工业废水[6]。
由于其优点众多,在未来的污水处理方面厌氧氨氧化拥有巨大的潜力。然而,为了进一步提高其效率及进一步优化厌氧氨氧化的工艺过程,对其冲击负荷的稳定性和潜在废水成分的负面影响必须进行探究。
在某些情况下,基质浓度突然增加会导致氨氧化系统出现不稳定情况[7,8]。此外,废水通常含有Cu(Ⅱ),其可抑制或促进厌氧氨氧化菌(AnAOB)的生长和活性。虽然减少了水力停留时间(HRT),但可能会提高反应器的性能,HRT突然降低或水力条件波动都可能会增加厌氧氨氧化过程的不稳定性。在反应器突然停止运行时,瞬间提高流量可能会导致生物系统的水力负荷超载。据研究,在探究厌氧氨氧化过程时主要研究基质冲击的影响、水力冲击或重金属抑制的影响[9–12],研究在其他条件不变的情况下基质冲击、水力冲击及重金属冲击联合效应。反应器必须能够承受一定的废水的波动,如基质浓度,重金属浓度和水力条件增加,因为在大多数废水中很难避免瞬态冲击同时发生;因此,它们的联合效应必须研究。论文网
不良因素对生物活性的影响通常以批次实验研究,在特定的环境中添加抑制化合物到系统中研究。然而,考虑到功能冗余,必须确定瞬时冲击对厌氧氨氧化菌活性的影响。本试验中,通过UASB反应器系统评估和调查基质瞬态变化,重金属(Cu(Ⅱ))和水力冲击对厌氧氨氧化性能和SAA的影响。
1.材料和方法
1.1模拟废水和接种菌
依据Yang and Jin [15]的方法,废水的配制方法是将铵盐((NH4)2 so4)和亚硝酸盐(NaNO2)按1:1加入矿物介质中。人工废水的pH值控制在7.5到8.2范围内。
本研究中,接种的厌氧氨氧化污泥从两个连续运行一年的实验室规模反应器中收集。接种后,水中的悬浮固体的浓度(SS)和挥发性悬浮固体颗粒(VSS)被确定分别为32.88 g/L 和27.85 g /L。
1.2厌氧氨氧化反应器和试验策略
反应器是两个有效容量2.7 L的由甲基丙烯酸甲酯制造的UASB反应器。反应器用黑布覆盖防止光照抑制,放置在一个35±1°C恒温室。
反应器达到拟稳态(PSS)运行时进水NH4+-N和NO2--N浓度均为210 mg/L,HRT为4h。两个反应器的NRR是2.45 -2.60 g L-1 d-1,氮去除效率(NRE)是88.8 - -90.2%。