四季温度变化对厌氧氨氧化脱氮性能及其颗粒特性的影响

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摘要在这项研究中，使用两个UASB反应器运行厌氧氨氧化工艺，探究四季的温度变化（32.4-2.5°C）对厌氧氨氧化脱氮性能和厌氧氨氧化颗粒的影响。结果表明，在试验的111天至202天期间，温度低至2.5°C时，导致氮的去除效率、总氮负荷以及总氮去除负荷急剧下降。此外，脱氮性能随温度的升高逐渐恢复，而对于总氮负荷和总氮去除负荷，其恢复则相当困难。同时，我们研究了比较了在最适温度和常变低温引起的厌氧氨氧化颗粒污泥形态学改变，包括颗粒大小，沉降性能，血红素c和比污泥活性，厌氧氨氧化污泥的生长等。低温条件下沉降性能变差，比污泥活性显著降低，从180到300天，随着温度恢复而恢复。厌氧氨氧化污泥颗粒的聚集被认为是高效厌氧氨氧化过程的关键要素。47487

In this study, the effects of various low-temperature (32.4-2.5 °C) on the nitrogen removal performance of anaerobic ammonium oxidation (anammox) and the property of anammox granules were comparatively investigated for more than 330 days using two UASB reactors. The results demonstrated that the nitrogen removal efficiency, NLR and NRR were decreased tempestuously as temperature decreased to as low as 2.5 °C during day 111 to 202. Moreover, the nitrogen removal performance recovered as temperature increased gradually, while it was difficult for both NLR and NRR. Simultaneously, we studied the alteration caused by various low-temperature on the morphology, particle size, settleability, heme c and SAA, compared these quality with the one operated under the optimum temperature. The settleability tended to be poorer after the low temperature exposure, the SAA decreased obviously from day 180 to 300, and recovered slightly along with the temperature regained. The aggregation of anammox sludge granules was considered as the key element for efficient anammox process.

毕业论文关键词：厌氧氨氧化；颗粒污泥；颗粒特性；氮的去除；可变低温

Key words: anammox； granular sludge； characteristics； nitrogen removal；various low-temperature

1.引言·4

2.材料与方法·4

2.1实验装置和接种··4

2.2模拟废水··4

2.3反应器运行··4

2.4厌氧氨氧化比污泥活性（SAA）的批量检测·· ·· 5

2.5分析方法··5

2.5.1厌氧氨氧化颗粒污泥的特性·· ·5

2.5.2常规检查5

3.结果与讨论·5

3.1厌氧氨氧化反应器的处理性能·· ·5

3.1.1R0反应器的运行情况6

3.1.2变化较低的温度下厌氧氨氧化反应的脱氮性能··6

3.2厌氧氨氧化污泥颗粒特性·7

3.2.1颗粒污泥的形态··7

3.2.2颗粒粒径··8

3.2.3沉降速度与湿密度· 9

3.2.4血红素c的含量··10

3.2.5厌氧氨氧化菌的生长·11

3.2.6胞外聚合物·11

3.3温度对厌氧氨氧化比污泥活性的影响（SAA） ·11

4 结论· 15

1.引言

厌氧氨氧化（ANAMMOX）是近年来发现的一种环保的，可节约成本的，并且具有较高效率的新型生物脱氮工艺[1,2,3,4]。目前，厌氧氨氧化反应器的目的是在相对较高的温度下处理废水（超过25℃）。由于对厌氧氨氧化工艺运行的最佳温度是大约在30-40℃[5,6,7].然而，城市污水往往温度较低，所以达不到最佳运行。温度。实际上，温度通常是随季节变化而不同（从32.4到2.5 °C）。因此，厌氧氨氧化在污水处理厂的流水线应用面临的主要挑战是在温度不稳定的条件下实现稳定的操作，尤其是，温度的急剧降低会导致厌氧氨氧化活性大幅度降低[10]，和厌氧氨氧化较低的增长率 [8]。当然，一些研究表明，厌氧氨氧化工艺还可在一个较低的温度下运行[7， 9 ; 10]，但是在这些研究中没有一个稳定的厌氧氨氧化过程是在温度低于5°C时实现的。值得一提的是，在北海南部的冬季的沉积物厌氧氨氧化菌保持可观察到的丰度和活性[11,12]。随着近来开发为处理市政废水更节能和简化操作，在低温下稳定的脱氮性能，特别是一种可变温度较低下，就变成了有意义的战略，当处理需要设计用于冬季条件。