短程硝化-厭氧氨氧化工藝耐鹽特性及處理稀土礦山氨氮廢水研究.pdf

1、短程硝化-厭氧氨氧化工藝具有無(wú)需外加碳源、運(yùn)行費(fèi)用低、效能高等優(yōu)點(diǎn)，可望成為廢水脫氮的升級(jí)換代工藝。但在實(shí)際工程中，該工藝易受外源性毒物的影響。本文針對(duì)離子型稀土礦浸出過(guò)程中產(chǎn)生的大量“高氨氮、低C/N”的含鹽廢水提出采用短程硝化-厭氧氨氧化工藝進(jìn)行處理，并研究了稀土礦山氨氮廢水中外源性毒物（高鹽、稀土元素）對(duì)短程硝化-厭氧氨氧化工藝性能的影響。最后研究了該工藝處理模擬稀土礦山氨氮廢水的脫氮特性，以期為該工藝處理實(shí)際稀土礦山氨氮廢水提供

2、理論依據(jù)和技術(shù)支撐。主要結(jié)論如下：
　　（1）常溫下，采用“限制供氧（DO＜0.5mg/L）”策略可在35d內(nèi)成功啟動(dòng)短程硝化，啟動(dòng)后期 NO2--N積累速率可達(dá)0.95 kg/(m3·d)，NO2--N積累率維持在95%以上；然后，污泥經(jīng)常溫?cái)R置2個(gè)月，NO2--N積累速率下降了82.11%；經(jīng)過(guò)14d的恢復(fù)，NO2--N積累速率僅為擱置前的51.58%，說(shuō)明短程硝化污泥不宜用常溫?cái)R置的方法保存；此外，曝氣時(shí)間或曝氣強(qiáng)度控制不當(dāng)

3、，短程硝化易向全程硝化轉(zhuǎn)化，可通過(guò)DO的異常上升判斷。
　　（2）當(dāng)進(jìn)水鹽度（NaCl計(jì)）≤20 g/L時(shí)，可促進(jìn)短程硝化污泥活性的提高；但當(dāng)鹽度為40g/L時(shí)，會(huì)顯著抑制污泥活性，其抑制可逆；此外，鹽度的增加，促進(jìn)胞外聚合物（EPS）的分泌，更易引起多糖（PS）含量的增加；短期實(shí)驗(yàn)表明，不同鹽度對(duì)未馴化的污泥中的氨氧化菌（AOB）及亞硝酸鹽氧化菌（NOB）均表現(xiàn)出抑制作用，且隨鹽度的增加，抑制作用加強(qiáng)。其中，NOB對(duì)鹽度更加敏感

4、；此外，高鹽馴化的污泥轉(zhuǎn)移到低鹽環(huán)境，其污泥活性降低。
　?。?）稀土元素Ce3+的添加延長(zhǎng)了厭氧氨氧化的啟動(dòng)時(shí)間，并對(duì)厭氧氨氧化菌（anammox菌）產(chǎn)生負(fù)面影響，但對(duì)系統(tǒng)脫氮性能影響不大，可減少NO3--N產(chǎn)生量，提高TN去除率；此外，系統(tǒng)（未除O2）長(zhǎng)期處于低負(fù)荷穩(wěn)定期易受硝化作用的影響而失穩(wěn)；通過(guò)短期實(shí)驗(yàn)，考察了稀土元素 Ce3+的添加對(duì) anammox菌及硝化菌的短期影響，結(jié)果表明，當(dāng) Ce3+添加量為0～100mg/L

5、時(shí)，均對(duì)anammox菌產(chǎn)生負(fù)面影響，而對(duì)AOB和NOB均表現(xiàn)出明顯的“低促高抑”現(xiàn)象。其中，各體系中Ce3+（100 mg/L）對(duì)菌群的抑制效果分別為：AOB　　（4）當(dāng)進(jìn)水鹽度（NaCl計(jì)）≤17.55 g/L時(shí)，可促進(jìn)厭氧氨氧化脫氮；當(dāng)污泥馴化到鹽度為17.55g/L時(shí)，厭氧氨氧化脫氮性能為對(duì)照期的144.44%；當(dāng)鹽度＞17.55 g/L時(shí)，顯著抑制厭氧氨氧化脫氮，但通過(guò)合理的增加進(jìn)水鹽度，可

6、使厭氧氨氧化反應(yīng)器在鹽度為29.25g/L時(shí)的脫氮性能與對(duì)照期相近；此外，耐鹽馴化過(guò)程中，鹽度的增加促使污泥平均粒徑增大，并可抑制EPS分泌，其中更易引起蛋白質(zhì)（PN）含量的減少；短期實(shí)驗(yàn)表明，未馴化污泥的活性隨鹽度的增加而降低，并發(fā)現(xiàn)鹽度對(duì)厭氧氨氧化污泥的IC50為13.81g/L；此外，污泥經(jīng)馴化可有效減輕高鹽抑制，在更高鹽度下仍有較高活性；同時(shí)，高鹽馴化的污泥相比低鹽馴化的污泥對(duì)鹽度的波動(dòng)更加敏感。
　　（5）短程硝化-厭氧