UASB反應(yīng)器中厭氧氨氧化菌脫氮效果及運(yùn)行條件*

龔志蓮　李勇　馮許　谷晉川　魏春梅

(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院環(huán)境工程系　成都 610039；2.西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院　成都 610031)

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UASB反應(yīng)器中厭氧氨氧化菌脫氮效果及運(yùn)行條件*

龔志蓮1李勇2馮許1谷晉川1魏春梅1

(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院環(huán)境工程系成都 610039；2.西南交通大學(xué)地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院成都 610031)

厭氧氨氧化菌UASB脫氮水力停留時(shí)間pH值溫度

0　引言

隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化和環(huán)境污染的加劇，如何經(jīng)濟(jì)有效地控制水體氮磷污染已成為當(dāng)今水環(huán)境污染控制的重大任務(wù)。厭氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation, Anammox)技術(shù)突破了傳統(tǒng)硝化反硝化生物脫氮技術(shù)的限制，具有需氧量低、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)而備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，尤其為低碳氮比廢水提供了一條簡(jiǎn)潔經(jīng)濟(jì)的脫氮途徑[1-4]。但是厭氧氨氧化細(xì)菌的脫氮效率受到多種因素的影響，脫氮效果不穩(wěn)定[5-8]。本實(shí)驗(yàn)采用上流式厭氧污泥床(up-flow anaerobic sludge blanket, UASB) 反應(yīng)器，在UASB反應(yīng)器中接種本實(shí)驗(yàn)室已馴化好的厭氧氨氧化污泥，對(duì)其進(jìn)行脫氮效果及運(yùn)行條件研究，為工程實(shí)際提供參考。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)用水和污泥

配置實(shí)驗(yàn)用水，其組成成分為：NaHCO30.5 g/L，KH2PO40.02 g/L，MgSO40.3g/L，CaCl20.15 g/L；微量元素營(yíng)養(yǎng)液I，II各1 mL/L；NH4Cl和NaNO2按需要投加。微量元素營(yíng)養(yǎng)液I ：EDTA 5.0g/L，F(xiàn)eSO45.0g/L；微量元素營(yíng)養(yǎng)液II：EDTA 5.0 g/L，ZnSO40.204 g/L，CoCl2·6H2O 0.24 g/L，MnCl2·4H2O 0.99 g/L，CuSO4·5H2O 0.25 g/L，NiCl·6H2O 0.19g/L，H3BO30.014 g/L，NaMoO4·2H2O 0.22 g/L，NaSeO4·10H2O 0.21 g/L。用HCl和NaOH溶液調(diào)整pH值。反應(yīng)器接種污泥為實(shí)驗(yàn)室已馴化好的粒徑為2～7 mm的紅色厭氧氨氧化顆粒污泥。1.2實(shí)驗(yàn)裝置與方法

實(shí)驗(yàn)采用UASB反應(yīng)器，該裝置由有機(jī)玻璃制成，總高150 cm ，內(nèi)徑15 cm ，有效容積15 L，外部設(shè)有保溫夾層，放置于實(shí)驗(yàn)室陰暗處避光，防止光抑制厭氧氨氧化菌，由蠕動(dòng)泵(BT100-1F)連續(xù)把實(shí)驗(yàn)用水從配水槽泵入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器底部，經(jīng)與反應(yīng)器底部的污泥床接觸后，從其上部三相分離器出水進(jìn)入出水槽，產(chǎn)生的氣體經(jīng)三相分離器后進(jìn)入集氣系統(tǒng)，UASB反應(yīng)器裝置如圖1所示。

圖1　UASB反應(yīng)器

1.3分析方法

2　結(jié)果與討論

2.1UASB反應(yīng)器厭氧氨氧化脫氮效果

圖2　進(jìn)、出水及出

圖及TN的去除率

2.2HRT對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效果的影響

圖4　不同HRT條件下

2.3溫度對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效果的影響

圖5　不同溫度條件下及

2.4pH值對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效果的影響

圖6　不同pH值條件下及

3　結(jié)論

(3)溫度對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效果有較大的影響，當(dāng)溫度為20～35 ℃時(shí)，隨著溫度升高，脫氮效果也提高；當(dāng)溫度超過35～40 ℃時(shí)，由于厭氧氨氧化菌生化反應(yīng)酶活性受到抑制或可能失去酶活性，厭氧氨氧化菌的脫氮效果變差。

(4)pH值對(duì)厭氧氨氧化菌脫氮效果有較明顯的影響，當(dāng)pH值為6.0～7.0酸性條件時(shí)，厭氧氨氧化菌活性受到抑制；當(dāng)pH值達(dá)到8時(shí)，厭氧氨氧化菌脫氮效果最為明顯；當(dāng) pH值超過8.5時(shí)，脫氮效果明顯降低。

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Nitrogen Removal Efficiency of Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria and Its Operation Condition in an UASB Reactor

GONG Zhilian1LI Yong2FENG Xu1GU Jingchuan1WEI Chunmei1

(1.EnvironmentalEngineeringDepartment,CollegeofFoodandBiologicalEngineering,XihuaUniversityChengdu610039)

anaerobic ammonium oxidation bacteriaUASBnitrogen removalhydraulic retention timepHtemperature

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(SWJTU09BR166)， 四川省教育廳項(xiàng)目 (13ZB002，14204437)。

龔志蓮，女，1974年生，四川大邑人，博士研究生，主要研究方向?yàn)槲廴究刂婆c環(huán)境保護(hù)。

2015-12-02)